Uma estrela desonesta é aquela que escapou da atração gravitacional de sua galáxia. Essas estrelas flutuam pelo espaço intergalático e, às vezes, são chamadas de estrelas intergalácticas. Às vezes, quando uma estrela desonesta é ejetada de sua galáxia, ela arrasta seu par binário para a viagem.
Os astrônomos pensam que a maioria das estrelas vive em relacionamentos binários, onde duas estrelas orbitam umas às outras ou orbitam um centro de gravidade comum. As estrelas binárias não precisam ser estrelas como o nosso Sol; eles podem ser objetos estelares mais exóticos, como estrelas de nêutrons. Um novo estudo baseado em dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA destaca vários desses pares e como eles foram ejetados.
"É como um convidado que pede para sair de uma festa com um amigo desordeiro".
Xiangyu Jin, autor principal, Universidade McGill
O principal autor do estudo é Xiangyu Jin, da Universidade McGill, em Montreal, Canadá. O artigo chama-se “Detecção Chandra de fontes de raios-X intra-cluster em Fornax” e é publicado no The Astrophysical Journal. Como o título diz, a equipe se concentrou no aglomerado de galáxias Fornax, uma região a cerca de 60 milhões de anos-luz da Terra.
A equipe encontrou cerca de 30 fontes de raios-x na região de Fornax que parecem estar fora de qualquer galáxia. É provável que sejam pares de estrelas que foram ejetadas de suas galáxias. Como isso acontece?
Uma explicação envolve explosões de supernovas e estrelas de nêutrons.
Quando uma estrela de massa suficiente chega ao fim de sua vida de fusão, ela explode como uma supernova. Essa explosão deixa uma estrela de nêutrons para trás. Dependendo das circunstâncias, essa explosão é desigual e o recuo pode enviar a estrela de nêutrons para fora de sua galáxia. E pode arrastar seu parceiro binário junto com ele.
"É como um convidado que pede para sair de uma festa com um amigo desordeiro", disse Jin. "A estrela companheira nessa situação é arrastada para fora da galáxia simplesmente porque está em órbita com a estrela que foi supernova".
Esses binários desonestos são difíceis de detectar, mas há uma maneira. Se o par estiver próximo o suficiente, o mais massivo começará a se alimentar do outro, atraindo matéria em sua direção, formando um disco gasoso. Ao fazê-lo, o assunto começa a girar em torno da estrela maior cada vez mais rápido. A fricção aquece a matéria e o disco gasoso aquece a dezenas de milhões de graus. Em seguida, emite raios-x, que o Observatório Chandra é especialista em ver.
A equipe usou 15 dias de observações Chandra espalhadas por vários anos e, quando combinadas com observações ópticas, eles foram capazes de confirmar que as 30 fontes de raios-X não estão em nenhuma das galáxias do aglomerado de Fornax e são, de fato, estrelas desonestas.
"Em vez de estarem presos a uma galáxia específica, esses pares de estrelas agora existem no espaço entre galáxias ou estão saindo da galáxia", disse o co-autor Meicun Hou, da Universidade de Nanjing, na China.
No entanto, nem todas as estrelas desonestos à deriva foram expulsas de sua galáxia natal. A equipe também encontrou outras 150 fontes de raios-X que estão fora de um limite galáctico. Eles podem estar localizados nos confins do halo que circunda o cluster Fornax.
Em vez de expulsão devido a explosões de supernovas, elas podem ter sido vítimas de encontros galácticos próximos. Quando duas galáxias colidem, ou passam perto o suficiente uma da outra, alguns binários de raios-X são interrompidos gravitacionalmente e enviados voando para o espaço intergaláctico. Ou eles poderiam ser remanescentes de uma galáxia que foi despida de estrelas por um desses encontros galácticos próximos.
"É como o fim de uma festa, onde as pessoas se dirigem em direções diferentes e apenas os anfitriões são deixados para trás", disse o co-autor Zhenlin Zhu, também da Universidade de Nanjing. "No caso de Fornax, o caso extremo é que as galáxias originais não existem mais".
As observações Chandra neste estudo totalizaram 15 dias, permitindo à equipe descobrir 1.177 fontes de raios-X em sua região de pesquisa, que abrange 29 galáxias no cluster Fornax. A equipe estimou quantas dessas fontes provavelmente pertencem a galáxias no cluster e quantas fontes muito mais distantes não estão contidas no cluster. Isso os deixou com cerca de 180 fontes localizadas bem fora das principais regiões estelares de galáxias no aglomerado.
"Embora estejamos muito entusiasmados com o que descobrimos, nossos dados sugerem que pode haver muito mais binários despejados que são muito fracos para serem vistos nos dados do Chandra", disse o co-autor Zhiyuan Li, também da Universidade de Nanjing. "Vamos precisar de observações Chandra mais longas para detectar essa população de fontes mais fracas."
