Interested Article - Объект Торна — Житков

breeze
  • 2021-06-14
  • 1

Объе́кт То́рна — Жи́тков ( англ. Thorne — Żytkow object — TŻO; в русскоязычной литературе иногда обозначается как объект Ландау — Торна — Житков в честь Льва Ландау ) — гипотетический звёздный объект: красный гигант (10—15 M ⊙ ) или сверхгигант (с радиусом в несколько а. е. , низкой температурой и светимостью 10 5 L ⊙ ) с нейтронной звездой (масса более 1,4 M ⊙ ) в качестве ядра — возможный результат слияния компонентов массивной двойной системы на стадии с общей оболочкой .

История

Существование подобных объектов предположили Кип Торн и в 1977 году .

Формирование

Существует два способа формирования объекта Торна — Житков. В первом случае он образуется, когда нейтронная звезда сталкивается со звездой, как правило, красным гигантом или сверхгигантом . Сталкивающиеся объекты могут быть просто блуждающими звездами. Этот сценарий очень маловероятен, но он может реализоваться в очень плотных шаровых скоплениях .

Другой, более вероятный способ реализуется в двойной системе . Например, нейтронная звезда сформировалась раньше своего компаньона из более массивной звезды при взрыве сверхновой . Так как взрыв сверхновой не является абсолютно симметричным, нейтронная звезда может уменьшить свою скорость обращения и перейти на более низкую орбиту по отношению к своей первоначальной. Это может привести к тому, что новая орбита нейтронной звезды станет пересекаться с её компаньоном, или, если её компаньон — звезда главной последовательности , она может войти во внешние слои компаньона, когда он станет превращаться в красного гиганта .

Как только нейтронная звезда войдёт во внешние слои красного гиганта, она начнёт заметно тормозиться , даже несмотря на то, что оболочка раздувающегося красного гиганта очень разрежена, и нейтронная звезда по спирали начнёт приближаться к ядру красного гиганта, попутно аккрецируя на себя вещество умирающей звезды.

В зависимости от их первоначального расстояния, этот процесс может занять сотни и тысячи лет. Когда они, наконец, столкнутся, нейтронная звезда и ядро красного гиганта сольются. Если их суммарная масса превысит предел Оппенгеймера — Волкова , то они сколлапсируют в чёрную дыру , а взрыв сверхновой рассеет внешние слои звезды. В противном случае оба объекта сольются в единую нейтронную звезду. Температура поверхности нейтронной звезды очень высокая — более 10 9 К . Эта температура может спровоцировать термоядерный синтез в диске аккрецирующего газа. К подобному результату может привести и сжатие газа под действием силы тяжести нейтронной звезды . Из-за высокой температуры и огромной силы тяжести, на поверхности падающей нейтронной звезды могут происходить крайне необычные термоядерные процессы . Водород может сливаться не просто в гелий , как это происходит при обычном звёздном нуклеосинтезе , но производить очень необычные смеси изотопов . Существуют предположения, что rp-процесс , который происходит при взрыве сверхновых, также происходит внутри объектов Торна — Житков .

Объект Торна — Житков на стадии своего образования: красный гигант и приближающаяся к нему аккрецирующая нейтронная звезда

Объекты Торна — Житков являются относительно редкими по двум причинам: во-первых, они могут образовываться только в массивной тесной двойной системе , а во-вторых, они являются только стадией эволюции подобных систем, которая сама по себе длится недолгое время (требуется примерно 1000 лет, чтобы нейтронная звезда достигла ядра и примерно 1 месяц, чтобы произошел процесс их слияния ). Схему эволюции звёзд в массивной тесной двойной системе , изначально состоящей из двух звёзд спектральных классов ОВ, можно представить в следующем виде :

  1. OB 1 +OB 2 →
  2. Звезда Вольфа — Райе (WR 1 )+OB 2 →
  3. взрыв как сверхновая звезда WR 1 +OB 2 →
  4. релятивистский объект (С 1 )+OB 2 →
  5. С 1 +WR 2 (или одиночный объект Торна — Житков)→
  6. взрыв звезды WR 2 как сверхновой →
  7. два релятивистских объекта (С 1 +С 2 ) .

Считается , что объекты Торна — Житков формируются с темпом 1/500—1/1000 в год в нашей Галактике , имеющей массу 10 11 масс Солнца . Эти данные позволяют рассчитать, что в области пространства радиусом 30 Мпк в год образуются более 30 объектов Торна — Житков.

Попытки обнаружения

В наблюдательных проявлениях объект Торна — Житков может напоминать полностью конвективный красный сверхгигант , или, если он достаточно горяч, богатые азотом звезды типа Вольфа — Райе (тип WN8). Подобные объекты также должны обладать большими пространственными скоростями и иметь большие высоты z над галактической плоскостью, поскольку они образовались в двойной системе, испытавшей взрыв сверхновой .

В качестве кандидатов в подобные системы были предложены несколько объектов (например, U Водолея , RCW 103 ), но ни один из них не был подтверждён. В июне 2014 года появились сообщения об открытии первой звезды такого типа — HV 2112 , которые были опровергнуты в 2018 году, но взамен был предложен новый кандидат – .

См. также

Примечания

  1. ↑ А.М.ЧЕРЕПАЩУК. . Астронет . 20 октября 2015 года.
  2. ↑ Karl Jablonowski. (англ.) . Висконсинский университет в Мадисоне . Архивировано из 5 сентября 2013 года.
  3. С. Б. Попов, М. Е. Прохоров. . Популяционный синтез в астрофизике . Астронет . 6 марта 2016 года.
  4. Thorne, Kip; Żytkow, Anna. Stars with degenerate neutron cores. I – Structure of equilibrium models (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 1977. — March ( vol. 212 , no. 1 ). — P. 832—858 . — doi : . — Bibcode : . (англ.)
  5. Brandt, Niel; Podsiadlowski, Philipp. (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : journal. — Oxford University Press , 1995. — May ( vol. 274 , no. 2 ). — P. 461—484 . — Bibcode : . 1 июля 2019 года. (англ.)
  6. Eich, Chris; Zimmerman, Mark; Thorne, Kip; Żytkow, Anna. Giant and supergiant stars with degenerate neutron cores (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 1989. — November ( vol. 346 , no. 1 ). — P. 277—283 . — doi : . — Bibcode : . (англ.)
  7. Cannon, Robert; Eggleton, Peter; Żytkow, Anna; Podsialowsky, Philip. The structure and evolution of Thorne-Zytkow objects (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 1992. — February ( vol. 386 , no. 1 ). — P. 206—214 . — doi : . — Bibcode : . (англ.)
  8. Cannon, Robert. (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : journal. — Oxford University Press , 1993. — August ( vol. 263 , no. 4 ). — P. 817 . — Bibcode : . (англ.)
  9. Vanture, Andrew; Zucker, Daniel; Wallerstein, George. U Aquarii a Thorne–Żytkow Object? (англ.) // The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 1999. — April ( vol. 514 , no. 2 ). — P. 932—938 . — doi : . — Bibcode : . (англ.)
  10. X. W. Liu, R. X. Xu, G. J. Qiao, J. L. Han, Z. W. Han, X. D. Li, E. P. J. van den Heuvel. (англ.) . arXiv.org (19 июля 2012).
  11. Александр Федоров. . Km.ru (10 июня 2014). Дата обращения: 12 июня 2014. 8 сентября 2014 года.
  12. University of Colorado at Boulder. (англ.) . — (англ.) ( , 4 June 2014. 10 июня 2014 года.
  13. . Дата обращения: 27 февраля 2021. 8 июня 2021 года.
  14. . Дата обращения: 27 февраля 2021. 3 марта 2021 года.
Источник —

breeze
  • 2021-06-14
  • 1
  • Tags:

Same as Объект Торна — Житков

The title for the last searches