النجم المارق هو النجم الذي هرب من جاذبية مجرتنا الأصلية. تنجرف هذه النجوم عبر الفضاء بين المجرات ، ولذا تسمى أحيانًا بالنجوم بين المجرات. في بعض الأحيان ، عندما يُطرد نجم مارق من مجرته ، فإنه يسحب زوجها الثنائي طوال الرحلة.
يعتقد علماء الفلك أن معظم النجوم تعيش في علاقات ثنائية ، حيث يدور نجمان حول بعضهما البعض ، أو يدوران حول مركز جاذبية مشترك. لا يجب أن تكون النجوم الثنائية نجومًا مثل شمسنا ؛ يمكن أن تكون أجسامًا نجمية أكثر غرابة مثل النجوم النيوترونية. دراسة جديدة مبنية على بيانات من وكالة ناسا مرصد شاندرا للأشعة السينية يسلط الضوء على عدد من هذه الأزواج وكيف تم إخراجها.
'إنه مثل ضيف طُلب منه مغادرة حفلة مع صديق مشاغب.'
Xiangyu Jin ، المؤلف الرئيسي ، جامعة ماكجيل
المؤلف الرئيسي للدراسة هو Xiangyu Jin من جامعة McGill في مونتريال ، كندا. الورقة تسمى ' كشف شاندرا عن مصادر الأشعة السينية داخل الكتلة في Fornax 'وتم نشره في مجلة الفيزياء الفلكية. كما يقول العنوان ، ركز الفريق على مجموعة مجرات Fornax ، وهي منطقة تبعد حوالي 60 مليون سنة ضوئية عن الأرض.
وجد الفريق حوالي 30 مصدرًا للأشعة السينية في منطقة Fornax تبدو خارج أي مجرة. من المحتمل أن يكونوا أزواج من النجوم التي تم إخراجها من مجراتهم. كيف يحدث ذلك؟
رسم توضيحي للفنان لمرصد شاندرا للأشعة السينية. شاندرا هو أكثر تلسكوبات الأشعة السينية حساسية على الإطلاق. الائتمان: NASA / CXC / NGST
يتضمن أحد التفسيرات انفجارات المستعرات الأعظمية والنجوم النيوترونية.
عندما يصل نجم ذو كتلة كافية إلى نهاية حياته الاندماجية ، فإنه ينفجر على شكل مستعر أعظم. هذا الانفجار يترك وراءه نجمًا نيوترونيًا. اعتمادًا على الظروف ، يكون هذا الانفجار غير متساوٍ ، ويمكن أن يؤدي الارتداد إلى دفع النجم النيوتروني للخروج من مجرته. ويمكنه سحب شريكه الثنائي معه.
قال جين: 'إنه مثل الضيف الذي طُلب منه مغادرة الحفلة مع صديق مشاغب'. 'النجم المرافق في هذه الحالة يتم جره خارج المجرة لمجرد أنه في مدار مع النجم الذي تحول إلى مستعر أعظم.'
تعد مجموعة Fornax Galaxy Cluster واحدة من أقرب المجموعات خارج مجموعتنا المحلية من المجرات. تُظهر صورة تلسكوب الاستطلاع VLT الجديدة الجزء المركزي من الكتلة بتفاصيل كبيرة. في أسفل اليمين توجد المجرة الحلزونية ذات القضبان الأنيقة NGC 1365 وإلى اليسار المجرة البيضاوية الكبيرة NGC 1399. حقوق الصورة: بواسطة ESO. شكر وتقدير: Aniello Grado و Luca Limatola - http://www.eso.org/public/images/eso1612a/، CC BY 4.0، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=48164737
من الصعب اكتشاف هذه الثنائيات المارقة ، ولكن هناك طريقة. إذا كان الزوجان قريبين بدرجة كافية من بعضهما البعض ، فسيبدأ الزوج الأكثر ضخامة في تغذية الآخر ، مما يؤدي إلى جذب المادة نحوه ، مكونًا قرصًا غازيًا. أثناء قيامه بذلك ، تبدأ المادة بالدوران حول النجم الأكبر بشكل أسرع وأسرع. ثم يسخن الاحتكاك المادة ، ويسخن القرص الغازي إلى عشرات الملايين من الدرجات. ثم تُصدر أشعة سينية ، والتي يعتبر مرصد شاندرا خبيرًا في رؤيتها.
استخدم الفريق 15 يومًا من أرصاد تشاندرا المنتشرة على مدى عدة سنوات ، وعند دمجها مع الملاحظات البصرية ، تمكنوا من تأكيد أن مصادر الأشعة السينية الثلاثين ليست في أي من المجرات في مجموعة Fornax ، وهي في الواقع نجوم شريرة.
قال المؤلف المشارك Meicun Hou ، من جامعة Nanjing في الصين ، 'بدلاً من أن تكون هذه الأزواج من النجوم مقيدة بمجرة معينة ، توجد الآن في الفضاء بين المجرات ، أو في طريقها للخروج من مجرتهم الأصلية'.
ومع ذلك ، لم يتم طرد جميع النجوم المارقة المنجرفة من مجرتهم الأصلية. وجد الفريق أيضًا 150 مصدرًا آخر للأشعة السينية خارج حدود المجرة. قد تكون موجودة في أقاصي الهالة التي تحيط بكتلة Fornax.
رسم توضيحي يظهر نجمًا أكبر 'يتغذى' على نجم أصغر. عندما يكتسب النجم الأكبر مادة غازية ، فإنه يشكل قرصًا دوارًا. في نهاية المطاف ، ترتفع درجة حرارة هذا القرص إلى عشرات الملايين من الدرجات ويصدر أشعة سينية.
فبدلاً من الطرد بسبب انفجارات المستعرات الأعظمية ، ربما يكونون ضحية لمواجهات مجرية قريبة. عندما تصطدم مجرتان ، أو تعبران قريبًا بدرجة كافية من بعضهما البعض ، تتعطل بعض ثنائيات الأشعة السينية بفعل الجاذبية وتُرسل تحلق إلى الفضاء بين المجرات. أو يمكن أن تكون بقايا مجرة جردت من النجوم بإحدى هذه اللقاءات القريبة من المجرة.
قال المؤلف المشارك Zhenlin Zhu ، من جامعة نانجينغ ، 'هذا يشبه نهاية الحفلة ، حيث يتوجه الأشخاص الذين يحضرون في اتجاهات مختلفة ، ويترك المضيفون فقط وراءهم'. 'في حالة Fornax ، الحالة القصوى هي أن المجرات الأصلية لم تعد موجودة بالفعل.'
استغرقت ملاحظات شاندرا في هذه الدراسة 15 يومًا ، مما مكّن الفريق من اكتشاف 1177 مصدرًا للأشعة السينية داخل منطقة البحث الخاصة بهم ، والتي تغطي 29 مجرة في مجموعة Fornax. قدّر الفريق عدد هذه المصادر التي من المحتمل أن تنتمي إلى المجرات في العنقود ، وكم عدد المصادر البعيدة جدًا غير الموجودة في العنقود. تركهم هذا مع حوالي 180 مصدرًا تقع خارج المناطق النجمية الرئيسية للمجرات في العنقود.
قال المؤلف المشارك Zhiyuan Li ، من جامعة Nanjing أيضًا: 'بينما نحن متحمسون جدًا لما وجدناه ، تشير بياناتنا إلى أنه قد يكون هناك المزيد من هذه الثنائيات التي تم إخلاؤها والتي تكون باهتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها في بيانات Chandra'. 'سنحتاج إلى ملاحظات تشاندرا أطول لاكتشاف هذه المجموعة من المصادر الخافتة.'