太可憐了吧？錢德拉發現雙星被驅逐出星系！

科學家發現證據表明，有一對恆星被踢出了它們所在的星系。這一發現利用了美國宇航局錢德拉x射線天文台的數據，是最清晰的恆星對從星系底部被驅逐的例子之一。天文學家們用「雙星」這個術語來指代一對相互環繞的恆星。這些恆星對可以是像我們太陽這樣的恆星組合，也可以是更奇特、密度更大的品種，比如中子星，甚至黑洞。

中子星的形成是由於一顆大質量恆星爆炸成為超新星，其核心坍縮而形成。在某些條件下，這些產生中子星的巨大爆炸是不對稱的。反衝效應能以如此大的力量將恆星踢出其所在的星系。這些錢德拉的新結果表明，有時伴星也會被迫離開星系。這項研究的負責人、加拿大蒙特利爾麥吉爾大學的金翔宇(音譯)說：這就像一位客人被要求和一位吵鬧的朋友一起離開派對。這種情況下的伴星被拖出星系，僅僅是因為它與超新星所在的恆星在同一軌道上。

天文學家如何尋找這些被驅逐的恆星對呢？如果伴星足夠近，那麼伴星上的物質就會向密度更大的中子星旋轉，在中子星周圍形成一個圓盤。來自中子星的強大引力使這個圓盤中的物質在接近中子星時移動得更快，圓盤中的摩擦力將氣態圓盤加熱到數千萬度。在這些溫度下，圓盤在x射線下發光。研究人員在一項綜合研究中發現了所謂星系外x射線雙星的特徵。這個星團相對較近，距離地球約6000萬光年，位於同名星座內。

通過結合大型錢德拉數據集和光學觀測，研究人員對位於Fornax星系團中心星系60萬光年範圍內的x射線源進行了普查。天文學家的結論是，天穹窿星系團中大約有30個源極有可能是一對被踢出主星系中心的恆星。來自中國南京大學的合著者侯美春(音譯)說：這對恆星不是被拴在某個特定的星繫上，而是存在於星系之間的空間，或者正在離開自己的星系。研究小組還發現了大約150個源，它們似乎位於星系團內星系的恆星邊界之外。

然而，這些人被確定不是來自驅逐。一種可能性是，它們存在於穹窿星系團中心星系的光環中，也就是它們形成的地方。另一種可能性是，它們是x射線雙星，在飛越星系時被附近星系的引力拉離了星系，或者是x射線雙星作為星系殘餘的一部分被星系碰撞剝離了大部分恆星。這樣的相互作用預計在像Fornax星系團這樣的擁擠區域相對常見。研究報告的撰寫者之一、南京大學的朱振林(音譯)說：

這就像一個聚會的結束，參加聚會的人朝不同的方向走去，只有主辦者落在了後面。在Fornax的例子中，最極端的情況是原始星系實際上已經不存在了。錢德拉觀測涉及總曝光時間為15天，使研究小組能夠在他們的搜索區域內發現1177個x射線源，該區域覆蓋了Fornax星系團中的29個星系。研究小組估計了這些源中有多少可能屬於星系團中的星系，又有多少是遠得多的不包含在星系團中的源。

這使得它們有大約180個源位於星系團中星系主要恆星區域之外。合著者、同樣來自南京大學的李志遠(音)說：雖然對我們的發現感到非常興奮，但數據表明，錢德拉數據中可能有更多這些被剔除的雙星，它們太過微弱，無法在錢德拉的數據中看到，我們將需要更長時間的錢德拉觀測來探測這些微弱光源的數量。其研究結果發表在《天體物理學》(Astrophysical Journal)上。

博科園｜研究/來自：錢德拉X射線中心

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab064f

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