Una estrella deshonesta es aquella que ha escapado del tirón gravitacional de su galaxia natal. Estas estrellas se desplazan a través del espacio intergaláctico, por lo que a veces se les llama estrellas intergalácticas. A veces, cuando una estrella deshonesta es expulsada de su galaxia, arrastra su par binario para el viaje.
Los astrónomos piensan que la mayoría de las estrellas viven en relaciones binarias, donde dos estrellas orbitan entre sí o orbitan un centro de gravedad común. Las estrellas binarias no tienen que ser estrellas como nuestro Sol; Pueden ser objetos estelares más exóticos como las estrellas de neutrones. Un nuevo estudio basado en datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA destaca varios de estos pares y cómo fueron expulsados.
"Es como un invitado al que se le pide que abandone una fiesta con un amigo ruidoso".
Xiangyu Jin, autor principal, Universidad McGill
El autor principal del estudio es Xiangyu Jin de la Universidad McGill en Montreal, Canadá. El artículo se llama "Detección de Chandra de fuentes de rayos X dentro del grupo en Fornax" y se publica en The Astrophysical Journal. Como dice el título, el equipo se centró en el cúmulo de galaxias de Fornax, una región a unos 60 millones de años luz de la Tierra.
El equipo encontró alrededor de 30 fuentes de rayos X en la región de Fornax que parecen estar fuera de cualquier galaxia. Es probable que sean pares de estrellas que fueron expulsadas de sus galaxias. ¿Cómo sucede?
Una explicación involucra explosiones de supernovas y estrellas de neutrones.
Cuando una estrella de masa suficiente alcanza el final de su vida de fusión, explota como una supernova. Esa explosión deja atrás una estrella de neutrones. Dependiendo de las circunstancias, esa explosión es desigual, y el retroceso puede hacer que la estrella de neutrones salga de su galaxia. Y puede arrastrar a su compañero binario junto con él.
"Es como un invitado al que se le pide que abandone una fiesta con un amigo ruidoso", dijo Jin. "La estrella compañera en esta situación es arrastrada fuera de la galaxia simplemente porque está en órbita con la estrella que se convirtió en supernova".
Estos binarios deshonestos son difíciles de detectar, pero hay una manera. Si el par está lo suficientemente cerca el uno del otro, el más masivo comenzará a alimentarse del otro, atrayendo la materia hacia él, formando un disco gaseoso. Mientras lo hace, la materia comienza a girar alrededor de la estrella más grande cada vez más rápido. Luego, la fricción calienta la materia y el disco gaseoso se calienta a decenas de millones de grados. Luego emite rayos X, que el Observatorio Chandra es experto en ver.
El equipo utilizó 15 días de observaciones de Chandra durante varios años y, cuando se combinaron con observaciones ópticas, pudieron confirmar que las 30 fuentes de rayos X no están en ninguna de las galaxias en el cúmulo de Fornax, y de hecho son estrellas rebeldes.
"En lugar de estar atados a una galaxia particular, estos pares de estrellas ahora existen en el espacio entre galaxias, o están saliendo de su galaxia natal", dijo el coautor Meicun Hou, de la Universidad de Nanjing en China.
Sin embargo, no todas las estrellas deshonestas a la deriva fueron expulsadas de su galaxia natal. El equipo también encontró otras 150 fuentes de rayos X que están fuera de un límite galáctico. Pueden estar ubicados en los confines del halo que rodea el cúmulo de Fornax.
En lugar de la expulsión debido a las explosiones de supernovas, pueden haber sido víctimas de encuentros galácticos cercanos. Cuando dos galaxias chocan, o pasan lo suficientemente cerca una de la otra, algunos binarios de rayos X se interrumpen gravitacionalmente y se envían volando hacia el espacio intergaláctico. O podrían ser restos de una galaxia que fue despojada de estrellas por uno de estos encuentros galácticos cercanos.
"Esto es como el final de una fiesta, donde las personas que asisten se dirigen en diferentes direcciones, y solo los anfitriones quedan atrás", dijo el coautor Zhenlin Zhu, también de la Universidad de Nanjing. "En el caso de Fornax, el caso extremo es que las galaxias originales ya no existen".
Las observaciones de Chandra en este estudio fueron de 15 días, lo que permitió al equipo descubrir 1.177 fuentes de rayos X dentro de su región de búsqueda, que cubre 29 galaxias en el cúmulo de Fornax. El equipo estimó cuántas de estas fuentes probablemente pertenecen a galaxias en el cúmulo, y cuántas son fuentes mucho más distantes que no están contenidas en el cúmulo. Esto los dejó con unas 180 fuentes ubicadas fuera de las principales regiones estelares de galaxias en el cúmulo.
"Si bien estamos muy entusiasmados con lo que encontramos, nuestros datos sugieren que puede haber muchos más de estos binarios desalojados que son demasiado débiles para ser vistos en los datos de Chandra", dijo el coautor Zhiyuan Li, también de la Universidad de Nanjing. "Necesitaremos más observaciones de Chandra para detectar esta población de fuentes más débiles".
