Forskare har hittat bevis på att par av stjärnor har sparkats ut ur sina värdgalaxer. Denna upptäckt, gjorda med hjälp av data från NASA:s Chandra X-ray Observatory, är ett av de tydligaste exemplen på att stjärnpar drivs ut från sin galaktiska bas.

Astronomer använder termen "binärt" system för att hänvisa till par av stjärnor som kretsar runt varandra. Dessa stjärnpar kan bestå av kombinationer av stjärnor som vår sol, eller mer exotiska och tätare varianter som neutronstjärnor eller till och med svarta hål.

Neutronstjärnor bildas när en massiv stjärna exploderar som en supernova och stjärnans kärna kollapsar på sig själv. Under vissa förutsättningar, dessa gigantiska explosioner som skapar neutronstjärnan är inte symmetriska. Rekyleffekten kan sparka stjärnan med sådan kraft att den stöts ut från galaxen där den befinner sig. Dessa nya Chandra-resultat visar att ibland en medföljande stjärna tvingas lämna galaxen också.

"Det är som en gäst som blir ombedd att lämna en fest med en bråkig vän, " sa Xiangyu Jin från McGill University i Montreal, Kanada, som ledde studien. "Den medföljande stjärnan i den här situationen dras ut ur galaxen helt enkelt för att den är i omloppsbana med stjärnan som blev supernova."

Hur letar astronomer efter dessa förvisade par? Om sällskapsstjärnan är tillräckligt nära, då kommer materia från den att virvla mot den tätare neutronstjärnan och bilda en skiva runt neutronstjärnan. De starka gravitationskrafterna från neutronstjärnan gör att materialet i denna skiva rör sig snabbare när det närmar sig neutronstjärnan, och friktionskrafter i skivan värmer den gasformiga skivan till tiotals miljoner grader. Vid dessa temperaturer, skivan lyser i röntgenljus.

Jin och hennes medarbetare hittade signaturer av så kallade röntgenbinärer utanför galaxer i en omfattande studie av galaxhopen Fornax gjord med Chandra-data från 1999 till 2015. Denna klunga ligger relativt nära på ett avstånd av cirka 60 miljoner ljus- år från jorden i stjärnbilden som delar dess namn.

Genom att kombinera den stora Chandra-datauppsättningen med optiska observationer, forskare gjorde en inventering av röntgenkällor inom cirka 600, 000 ljusår av den centrala galaxen i Fornax-klustret. Astronomer drog slutsatsen att omkring 30 källor i Fornax-klustret sannolikt var par av stjärnor som hade sparkats ut från mitten av deras värdgalaxer.

"Istället för att vara bunden till en viss galax, dessa par stjärnor finns nu i rymden mellan galaxer, eller är på väg ut från sin hemgalax, " sa medförfattaren Meicun Hou, från Nanjings universitet i Kina.

Teamet hittade också ytterligare 150 källor som verkar vara utanför stjärngränserna för galaxerna i klustret. Dessa bestämdes, dock, att ha annat ursprung än utvisning. En möjlighet är att de bor i gloriorna, eller långt utåt, av Fornax-klustrets centrala galax, där de bildades. En andra möjlighet är att de är röntgenbinärer som drogs bort från en galax av gravitationskraften från en närliggande galax under en förbiflygning, eller röntgenbinärer som lämnats kvar som en del av resterna av en galax som tagits bort från de flesta av sina stjärnor genom en galaktisk kollision. Sådana interaktioner förväntas vara relativt vanliga i en trång region som den i Fornax-klustret.

"Det här är som slutet på en fest, där de som deltar går åt olika håll, och bara värdarna är kvar, " sa medförfattaren Zhenlin Zhu, även vid Nanjings universitet. "När det gäller Fornax, extremfallet är att de ursprungliga galaxerna egentligen inte existerar längre."

Chandra-observationerna involverade en total exponeringstid på 15 dagar, gör det möjligt för teamet att upptäcka 1, 177 röntgenkällor inom deras sökregion, som täcker 29 galaxer i Fornax-klustret. Teamet uppskattade hur många av dessa källor som sannolikt tillhör galaxer i klustret, och hur många är mycket mer avlägsna källor som inte finns i klustret. Detta lämnade dem med cirka 180 källor belägna långt utanför de viktigaste stjärnområdena i galaxerna i klustret.

"Medan vi är väldigt exalterade över vad vi hittade, våra data tyder på att det kan finnas många fler av dessa vräkta binärer som är för svaga för att kunna ses i Chandra-data, " sa medförfattaren Zhiyuan Li, även vid Nanjings universitet. "Vi kommer att behöva längre Chandra-observationer för att upptäcka denna population av svagare källor."

Ett dokument som beskriver dessa resultat publiceras den 1 maj, 2019 års nummer av The Astrofysisk tidskrift och är tillgänglig online.