Экстремальная гелиевая звезда
Крайняя гелиевая звезда (сокращенно EHe ) — маломассивный сверхгигант , почти лишенный водорода — самого распространенного химического элемента во Вселенной . Поскольку не известны условия, при которых звезды, лишенные водорода, могли образоваться из молекулярных облаков , предполагается, что они являются продуктом слияния белых карликов с гелиевым ядром и углеродно-кислородным ядром .
Характеристики
[ редактировать ]Экстремальные гелиевые звезды образуют подгруппу в более широкой категории звезд с дефицитом водорода . Последний включает в себя холодные углеродные звезды , такие как переменные R Coronae Borealis , богатые гелием звезды спектрального класса O или B, популяция I звезд Вольфа-Райе , звезды AM CVn , белые карлики спектрального класса WC и переходные звезды, такие как PG 1159 . [1]
Первая известная экстремальная гелиевая звезда, HD 124448 , была открыта в 1942 году Дэниелом М. Поппером в обсерватории Макдональда недалеко от Форт-Дэвиса, штат Техас , США. В спектре этой звезды не было линий водорода, но были сильные линии гелия, а также присутствие углерода и кислорода. [2] Вторая, PV Telescopii , была открыта в 1952 году, и все переменные PV Telescopii относятся к крайним гелиевым звездам. К 1996 году всего было найдено 25 кандидатов. (К 2006 году этот список был сужен до 21.) [3] Общей характеристикой этих звезд является то, что соотношение содержания углерода и гелия всегда находится в диапазоне от 0,3 до 1%. И это несмотря на широкий разброс других соотношений содержания в звездах EHe. [4]
Известные крайние гелиевые звезды являются сверхгигантами, в которых водорода недостаточно в 10 000 и более раз. Температура поверхности этих звезд колеблется в пределах 9 000–35 000 К. Они в основном состоят из гелия, причем второй по распространенности элемент, углерод, образует около одного атома на 100 атомов гелия. они претерпели сгорание как водорода, так и гелия Химический состав этих звезд предполагает, что на каком-то этапе своей эволюции . [3]
Теоретические модели
[ редактировать ]Для объяснения состава крайних гелиевых звезд были предложены два возможных сценария. [3]
- Модель двойного вырождения (DD) объясняет, что звезды формируются в двойной системе, состоящей из меньшего гелиевого белого карлика и более массивного углеродно-кислородного белого карлика. Обе звезды перестали производить энергию посредством ядерного синтеза и теперь представляли собой компактные объекты . Излучение гравитационного излучения привело к распаду их орбиты, пока они не слились. Если совокупная масса не превышает предел Чандрасекара , гелий аккрецируется на CO-карлике и воспламеняется, образуя сверхгиганта. Позже она станет звездой EHe, а затем остынет и станет белым карликом. [3]
- Модель последней вспышки (FF) предполагала, что звезда EHe могла образоваться как поздняя стадия эволюции звезды после того, как она покинула асимптотическую ветвь гигантов . Когда звезда остывает, образуя белого карлика, гелий воспламеняется в оболочке вокруг ядра, вызывая быстрое расширение внешних слоев. Если водород в этой оболочке израсходуется, в звезде станет дефицит водорода, и она сожмется, образуя EHe. [3]
Исследование содержания элементов семи звезд EHe согласилось с предсказаниями модели DD. [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джеффри, CS; Хибер, У.; Хилл, П.В.; Дрейцлер, С.; Бурение, JS; Лоусон, Вашингтон; Лойенхаген, У.; Вернер, К. (28 августа - 1 сентября 1995 г.). «Каталог звезд с дефицитом водорода». В Джеффри, штат CS; Хибер, У. (ред.). Водорододефицитные звезды, Труды . Том. 96. Бамберг, Германия: Серия конференций Тихоокеанского астрономического общества (опубликовано в 1996 г.). Бибкод : 1996ASPC...96..471J .
- ^ Поппер, Дэниел М. (июнь 1942 г.). «Особый спектр B-типа» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 54 (319): 160–161. Бибкод : 1942ПАСП...54..160П . дои : 10.1086/125431 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Пандей, Гаджендра; Ламберт, Дэвид Л.; Джеффри, К. Саймон; Рао, Н. Камешвара (февраль 2006 г.). «Анализ ультрафиолетовых спектров экстремальных гелиевых звезд и новые разгадки их происхождения». Астрофизический журнал . 638 (1): 454–471. arXiv : astro-ph/0510161 . Бибкод : 2006ApJ...638..454P . дои : 10.1086/498674 . S2CID 119359673 .
- ^ Пандей, Гаджендра; Камешвара Рао, Н.; Ламберт, Дэвид Л.; Джеффри, К. Саймон; Асплунд, Мартин (июль 2001 г.). «Анализ численности крутых экстремальных гелиевых звезд» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 324 (4): 937–959. arXiv : astro-ph/0101518 . Бибкод : 2001MNRAS.324..937P . дои : 10.1046/j.1365-8711.2001.04371.x . S2CID 13468557 .
