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球状星団で見られる星の多くは、実際には2つの星であり、2つの星が互いの重力に引っかかって形成されます。チャンドラは、光学望遠鏡では見えない中性子星が発する固有のX線シグネチャを検出できます。研究は、これらの中性子星連星が、銀河の他の部分よりも球状星団ではるかに一般的に見られる形を形成していることを示しているようです。
NASAのチャンドラX線天文台は、星間の接近した遭遇が、高密度の球状星団でX線を放出する二重星系を形成することを確認しました。これらのX線バイナリは、球状星団の外側のいとことは異なる誕生プロセスを持ち、星団の進化に大きな影響を与えるはずです。
ケンブリッジのマサチューセッツ工科大学のデビッドプーリーが率いる科学者のチームは、個々の線源を正確に特定して解決するチャンドラのユニークな機能を利用して、銀河の12個の球状星団のX線源の数を決定しました。ほとんどの情報源は、中性子星や通常の太陽のような伴星から物質を引き離している中性子星や白い矮星などの崩壊した星を含むバイナリシステムです。
「X線連星の数は、クラスター内の星間の遭遇率と密接に相関していることがわかりました」とPooley氏は述べています。 「私たちの結論は、バイナリはこれらの出会いの結果として形成されるということです。それは自然ではなく養育の場合です。」
マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバードスミスソニアン天体物理学センターのクレイグハインケ率いる同様の研究はこの結論を裏付け、これらのX線連星系のおよそ10％が中性子星を含んでいることを示しました。これらの中性子星のほとんどは通常静かで、時間の10％未満しか仲間から積極的に摂食していません。
球状星団は、直径が約100光年の重力に束縛された恒星の蜂の巣の中で、互いに何十万、何百万もの星が集まって球状に集まったものです。球状星団の星は、多くの場合、1光年の10分の1程度しか離れていません。比較すると、太陽に最も近い星、Proxima Centauriは4.2光年離れています。
非常に多くの星が非常に接近して移動しているため、星間の相互作用は球状星団で頻繁に発生します。星は、めったに衝突することはありませんが、バイナリ星系を形成したり、バイナリ星が複雑なダンスでパートナーを交換したりするのに十分近くなります。データは、X線バイナリシステムが、球状星団として知られている密集した星団の中で、1日1回、宇宙のどこかで形成されていることを示唆しています。
NASAの1970年代のUhuru X線衛星による観測では、球状星団には、銀河全体と比べて非常に多くのX線バイナリソースが含まれているように見えました。通常、10億の星のうち1つだけが中性子星を含むX線連星系のメンバーですが、球状星団では、100万分の1に近い割合です。
現在の研究は、X線バイナリシステムを形成する可能性が球状星団の混雑によって劇的に増加するという以前の提案を確認します。これらの条件下では、3つ星の交換衝突と潮汐捕獲として知られる2つのプロセスにより、球状星団のX線源の数が1000倍に増加する可能性があります。
交換衝突では、1つの中性子星が2つの普通の星に遭遇します。中性子星の強い重力は、最も重い普通の星を「パートナーを変える」ように誘導し、より軽い星を放出しながら中性子星とペアを組むことができます。
中性子星は、単一の通常の星とかすめ衝突を起こす可能性があり、中性子星の強い重力は、その過程で通常の星の重力をゆがめる可能性があります。歪みで失われたエネルギーは、通常の星が中性子星から逃げるのを妨げ、いわゆる潮汐捕獲につながる可能性があります。
「長年の謎を解くだけでなく、チャンドラのデータは、球状星団の進化をより深く理解する機会を提供します」とハインケは言いました。 「たとえば、近接バイナリシステムの形成で放出されるエネルギーは、クラスターの中心部分が崩壊して巨大なブラックホールを形成するのを防ぐことができます。」
NASAのマーシャル宇宙飛行センター（アラバマ州ハンツビル）は、ワシントン州NASA本社の宇宙科学部のチャンドラプログラムを管理しています。カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマン（以前はTRW、Inc.）がこの天文台の開発請負業者でした。スミソニアン天体物理天文台は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるチャンドラX線センターからの科学および飛行業務を管理しています。
元のソース：Chandraニュースリリース
