Торн -żytkow объект
Объект Thorne -żytkow ( tżo или tzo тип звезды которой красный гигант или красный супергиант содержит нейтронно в ), также известный как гибридная звезда, представляет собой предполагаемый , Полем Такие объекты были предположили Кип Торн и Анна żytkow в 1977 году. [ 1 ] В 2014 году было обнаружено, что Star HV 2112 , расположенный в небольшом облаке Magellanic (SMC), была сильным кандидатом. [ 2 ] [ 3 ] Другим возможным кандидатом является Star HV 11417 , также расположенный в SMC. [ 4 ]
Формация
[ редактировать ]Объект Thorne -żytkow образуется, когда нейтронная звезда сталкивается с другой звездой , часто красным гигантом или супергиантом. Коллизирующие объекты могут просто бродить звезды, хотя это может возникнуть только в чрезвычайно многолюдных шаровых кластерах . В качестве альтернативы, нейтронная звезда может образовываться в бинарной системе, когда одна из двух звезд становится сверхновой . Поскольку ни один сверхновой не является совершенно симметричным , и поскольку энергия связывания бинарных изменений с массой, потерянной в сверхновой, нейтронная звезда останется с некоторой скоростью по сравнению с исходной орбитой. Этот удар может привести к тому, что его новая орбита пересекается с его компаньоном, или, если его спутник является звездой основной последовательности , она может быть поглощена, когда его спутник превращается в красного гиганта. [ 5 ]
Как только нейтронная звезда попадает в красный гигант, перетаскивает между нейтронной звездой и внешними, диффузными слоями красного гиганта, приводит к распаде бинарной звездной системы , а нейтронная звезда и ядро красного гигантского спирали внутрь друг друга. В зависимости от их первоначального разделения, этот процесс может занять сотни лет. Когда они наконец сталкиваются, нейтронная звезда и красное гигантское ядро слияются. Если их комбинированная масса превышает предел Толмана - Оппенгеймер - Volkoff , то оба рухнут в черную дыру . В противном случае эти двое объединятся в одну нейтронную звезду. [ 6 ]
Если нейтронная звезда и белый карлик объединяются, это может сформировать объект Thorne -żytkow со свойствами переменной R Coronae Borealis . [ 7 ]
Характеристики
[ редактировать ]Поверхность нейтронной звезды очень горячая, температура превышает 10 9 K , горячее, чем ядра всех, кроме самых массивных звезд. В этом тепло преобладает либо ядерное слияние в аккреционном газе, либо путем сжатия газа в результате тяжести нейтронной звезды. [ 8 ] [ 9 ] Из -за высокой температуры могут происходить необычные ядерные процессы, когда оболочка красного гиганта падает на поверхность нейтронной звезды. Водород может сливаться с производством другой смеси изотопов , чем в обычном звездном нуклеосинтезе , и некоторые астрономы предположили, что быстрый протон-нуклеосинтез , который возникает в рентгеновских всплесках, также происходит внутри объектов Thorne-żytkow. [ 10 ]
Наблюдательно объект Thorne -żytkow может напоминать красный супергигант , [ 2 ] Или, если достаточно жарко, чтобы сдуть богатые водородом поверхностные слои, богатая азотом волчьей звезды (тип WN8). [ 11 ]
TżO имеет предполагаемую продолжительность жизни 10 5 –10 6 годы. Учитывая эту продолжительность жизни, возможно, что от 20 до 200 объектов Торна-Жайткова в настоящее время существуют в Млечном пути . [ 12 ]
Единственный способ однозначно определить, является ли звезда TżO,-это многочисленное обнаружение как гравитационных волн внутренней нейтронной звезды, так и оптического спектра металлов, нетипичных для нормального красного супергианта . Можно обнаружить ранее существовавшие TżO с текущими LIGO детекторами ; Ядро нейтрона звезды испускает непрерывную волну. [ 13 ]
Растворение
[ редактировать ]Было теоретизировано, что потеря массы в конечном итоге положит конец стадии TżO, а оставшаяся оболочка преобразована в диск, что приведет к образованию нейтронной звезды с массивным аккреционным диском . [ 14 ] Эти нейтронные звезды могут образовывать популяцию изолированных пульсаров с аккреционными дисками. [ 14 ] Массивный аккреционный диск может также привести к краху звезды, став звездным компаньоном для нейтронной звезды. Нейтронная звезда может также накапливаться достаточным материалом для разрушения в черную дыру . [ 15 ]
История наблюдения
[ редактировать ]В 2014 году команда во главе с Эмили Левеск утверждала, что у звезды HV 2112 было необычно высокое содержание элементов, таких как молибден , рубидий , литий и кальций , и высокая светимость. Поскольку оба являются ожидаемыми характеристиками объектов Thorne -żytkow, это привело к тому, что команда предположила, что HV 2112 может быть первым открытием Tzo. [ 2 ] Тем не менее, это требование было оспорено в статье Эммы Бузор и сотрудников 2018 года. [ 4 ] кто утверждал, что нет никаких доказательств того, что HV 2112 имел какие -либо необычные модели изобилия за пределами возможного обогащения лития и что его светимость слишком низкая. Они выдвинули еще одного кандидата, HV 11417 , основанный на явном чрезмерном оживленном рубидиуме и аналогичной светимости, как HV 2112. Однако HV 11417 с тех пор был идентифицирован как вероятная звезда гало переднего плана. [ 16 ]
Список кандидатов TżOS
[ редактировать ]| Кандидат | Правильное восхождение | Склонение | Расположение | Открытие | Примечания | Рефс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HV 2112 | 01 час 10 м 03.87 с | −72° 36′ 52.6″ | Маленькое магеллановое облако | 2014 | Классифицируется как супергиантный кандидат TZO [ 2 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] или AGB звезда [ 4 ] | [ 2 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 4 ] |
| HV 11417 | 01 час 00 м 48.2 с | −72° 51′ 02.1″ | Маленькое магеллановое облако | 2018 | Классифицируется как звезда AGB [ 4 ] Или звезда ореола на переднем плане [ 16 ] | [ 4 ] [ 16 ] |
| V595 Cassiopeiae | 01 час 43 м 02.72 с | +56° 30′ 46.02″ | Кассиопея | 2002 | [ 20 ] | |
| Я потерял | 03 час 06 м 47.27 с | +55° 43′ 59.35″ | Персей | 2002 | [ 20 ] | |
| KN Cassiopeiae | 00 час 09 м 36.37 с | +62° 40′ 04.12″ | Кассиопея | 2002 | [ 20 ] | |
| Водные | 22 час 03 м 19.69 с | −16° 37′ 35.2″ | Водолей | 1999 | Каталогизирована как переменная | [ 7 ] |
| VZ Archer | 18 час 15 м 08.58 с | −29° 42′ 29.6″ | Стрелец | 1999 | Каталогизирована как переменная | [ 7 ] |
Список кандидатов бывших и будущих TżOS
[ редактировать ]| Кандидат бывший Тио | Правильное восхождение | Склонение | Расположение | Открытие | Примечания | Рефс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GRO J1655-40 | 16 час 54 м 00.14 с | −39° 50′ 44.9″ | Скорпий | 1995 | Предполагается, что предшественник как Companion Star и Black Hole в этой системе был TżO. | [ 15 ] |
| BD+61 2536
(TIC 470710327) |
23 час 49 м 18.99 с | +61° 57′ 46.0″ | Кассиопея | 2022 | Массовая иерархическая система тройной звезды, которая может превратиться в слияние нейтронного звезда или TżO. | [ 21 ] |
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Торн, Кип С .; Żytkow, Anna N. (15 марта 1977 г.). «Звезды с вырожденными нейтронными ядрами. I - Структура равновесных моделей». Астрофизический журнал . 212 (1): 832–858. Bibcode : 1977Apj ... 212..832t . doi : 10.1086/155109 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Левеск, Эмили М .; Масси, Филипп; Zytkow, Anna N.; Моррелл, Нидия (2014). «Открытие кандидата в объект Торна -Жайткоу в маленьком магелланическом облаке» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 443 : L94 - L98. Arxiv : 1406.0001 . Bibcode : 2014mnras.443L..94L . doi : 10.1093/mnrasl/slu080 . S2CID 119192926 .
- ^ «Астрономы обнаруживают первый объект Thorne-zytkow, странного типа гибридной звезды» . Физический . 4 июня 2014 года.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Бузор, Эмма; Дэвис, Бен; Кабрера-Зайри, Иван; Херст, Джорджия (2 июля 2018 года). «Критическая переоценка кандидата в объект Торна-Жайткоу HV 2112» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 479 (3): 3101–3105. Arxiv : 1806.07399 . Bibcode : 2018mnras.479.3101b . doi : 10.1093/mnras/sty1744 . S2CID 67766043 .
- ^ Брандт, В. Ниль; Podsiadlowski, Филипп (май 1995 г.). «Влияние высокоскоростной сверхновой нажимает на орбитальные свойства и распределения неба двоичных файлов нейтронных звезд» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 274 (2): 461–484. ARXIV : Astro-PH/9412023 . Bibcode : 1995mnras.274..461b . doi : 10.1093/mnras/274.2.461 . S2CID 119408422 .
- ^ Охара, Кен-Ичи; Накамура, Такаши (1989). «Трехмерные начальные данные численной относительности» . В Эвансе, Чарльз Р.; Финн, Ли С.; Хобилл, Дэвид В. (ред.). Границы в численной относительности . Издательство Кембриджского университета. п. 84. ISBN 978-0-521-36666-3 .
- ^ Jump up to: а беременный в Вентуре, Эндрю; Цукер, Даниэль; Валлерстайн, Джордж (апрель 1999 г.). "U Aquarii Ary -żytkow объект?" Полем Астрофизический журнал . 514 (2): 932–938. Bibcode : 1999Apj ... 514..932V . doi : 10.1086/306956 .
- ^ Эйх, Крис; Циммерман, Марк; Торн, Кип ; Żytkow, Anna N. (ноябрь 1989). «Гигантские и супергиантные звезды с вырожденными нейтронными ядрами». Астрофизический журнал . 346 (1): 277–283. Bibcode : 1989Apj ... 346..277e . doi : 10.1086/168008 .
- ^ Кэннон, Роберт; Эгглтон, Питер; Żytkow, Anna N .; Podsialowsky, Philip (февраль 1992 г.). «Структура и эволюция объектов Thorne-zytkow» . Астрофизический журнал . 386 (1): 206–214. Bibcode : 1992Apj ... 386..206c . doi : 10.1086/171006 .
- ^ Кэннон, Роберт (август 1993). «Массивные объекты Торна -Житкоу - структура и нуклеосинтез» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 263 (4): 817–838. Bibcode : 1993mnras.263..817c . doi : 10.1093/mnras/263.4.817 .
- ^ Foellmi, C.; Moffat, AFJ (2002). «Являются ли специфические волчьи звезды типа wn8 thorne-zytkow объектов?». В Шаре, Майкл М. (ред.). Звездные столкновения, слияния и их последствия . ASP Conference Conference. Тол. 263. Arxiv : Astro-ph/0607217 . Bibcode : 2002aspc..263..123f . ISBN 1-58381-103-6 .
- ^ Podsiadlowski, P.; Cannon, RC; Рис, MJ (май 1995). «Эволюция и окончательная судьба массивных объектов Торна-Жайткова» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 274 (2): 485–490. Bibcode : 1995mnras.274..485p . doi : 10.1093/mnras/274.2.485 .
- ^ Demarchi, L.; Сандерс, Дж.; Levesque, Em (апрель 2021 г.). «Перспективы наблюдений за мультимессерами объектов Торна-Жайткова» . Астрофизический журнал . 911 (2): 101. Arxiv : 2103.03887 . Bibcode : 2021Apj ... 911..101d . doi : 10.3847/1538-4357/abebe1 .
- ^ Jump up to: а беременный Мерегетти, Сандро (1995). «Расходое изменение в 6-секундном рентгеновском пульсе 1E 1048.1-5937». Астрофизический журнал . 455 (опубликовано декабрь 1995 г.): 598. Bibcode : 1995apj ... 455..598m . doi : 10.1086/176607 .
- ^ Jump up to: а беременный Брандт, В. Ниль; Podsiadlowski, Филипп; Sigurðsson, Steinn (1995). «О высокой скорости пространства рентгеновского роста Nova Sco 1994: последствия для формирования ее черной дыры» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 277 (2): L35 - L40. Bibcode : 1995mnras.277L..35b . doi : 10.1093/mnras/277.1.l35 .
- ^ Jump up to: а беременный в О'Грэйди, Анна (2020). «Прохладные, светящиеся и очень изменчивые звезды в магелланических облаках от Asas-Sn: последствия для объектов Торна-Жайткоу и суперсимптотических гигантских звездах ветви» . Астрофизический журнал . 901 (2) (опубликовано в сентябре 2020 г.): 135. Arxiv : 2008.06563 . Bibcode : 2020APJ ... 901..135O . doi : 10.3847/1538-4357/abafad . S2CID 221140015 .
- ^ Jump up to: а беременный Макмиллан, Пол (2018). «GAIA DR2 подтверждает, что кандидат Торн-Жайткоу объект HV 2112 находится в маленьком магеллановом облаке» . Исследовательские заметки Американского астрономического общества . 2 (2) (опубликовано в мае 2018 г.): 18. Bibcode : 2018rnaas ... 2 ... 18m . doi : 10.3847/2515-5172/AAC0FB . S2CID 125376171 .
- ^ Jump up to: а беременный Tout, Christopher (2014). «HV2112, объект Thorne-Zytkow или супер асимптотическая гигантская звезда ветви» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (опубликовано ноябрь 2014 г.): L36 - L40. Arxiv : 1406.6064 . Bibcode : 2014mnras.445L..36t . doi : 10.1093/mnrasl/slu131 .
- ^ Jump up to: а беременный Уорли, Клэр (2016). «Правильное движение HV2112: кандидат в TżO в SMC» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 459 (1) (опубликовано в июне 2016 г.): L31 - L35. Arxiv : 1602.08479 . Bibcode : 2016mnras.459L..31W . doi : 10.1093/mnrasl/slw034 .
- ^ Jump up to: а беременный в Кучнер, Марк Дж .; Вакил, Дэвид; Смит, Верн В.; Ламберт, Дэвид Л .; Плез, Бертран; Финни, Э. Стерл (30 мая - 2 июня 2000 г.). Шара, Майкл М. (ред.). Спектроскопический поиск массивных объектов Торна-Жайткова (PDF) . Звездные столкновения, слияния и их последствия. Серия конференций ASP. Тол. 263. Американский музей естественной истории, Нью -Йорк. С. 131–136. Bibcode : 2002aspc..263..131k . ISBN 1-58381-103-6 .
- ^ Eisner, NL; Джонстон, C.; Toonen, S.; Мороз, AJ; Janssens, S.; Линтотт, CJ; Aigrain, S.; Санто, Х.; Абдул-Машах, м.; Ареллано-Кордова, Кц; Beck, pg; Bordier, E.; Cannon, E.; Escorza, A.; Фабри М. (2022-04-01). "Охотники за платетами TESS IV: массивная, компактная иерархическая система TARPH TAR 470710327 " Ежемесячные уведомления о Королевском астрономическом обществе 511 (4): 4710–4 Arxiv : 2202.0 Bibcode : 2022mnras.511.4710e Doi : 10.1093/mnras/stab3619 . ISSN 0035-8
