Объект Торн – Житков - Thorne–Żytkow object

"TZO" перенаправляется сюда. Для языка «цзо» стандарта ISO 639 см. Цоцильский язык.

А Объект Торн – Житков (TŻO или TZO), также известная как гибридная звезда, является гипотетическим типом звезда при этом красный гигант или красный сверхгигант содержит нейтронная звезда по своей сути, сформированный из столкновение гиганта с нейтронной звездой. Такие объекты были предположены Кип Торн и Анна Жыткова в 1977 г.[1] В 2014 году было обнаружено, что звезда HV 2112 был сильным кандидатом[2] но с тех пор это было поставлено под сомнение.[3]

Формирование

Объект Торна – Житкова образуется, когда нейтронная звезда сталкивается с другим звезда, как правило, красный гигант или сверхгигант. Встречающиеся объекты могут быть просто блуждающими звездами. Это может произойти только в очень людных местах. шаровые скопления. В качестве альтернативы нейтронная звезда могла бы образоваться в бинарная система после того, как одна из двух звезд ушла сверхновая звезда. Потому что нет сверхновой звезды идеально симметричной, и поскольку энергия связи двойной изменяется с массой, потерянной в сверхновой, нейтронная звезда останется с некоторой скоростью относительно ее первоначальной орбиты. Этот удар может привести к пересечению его новой орбиты со своим спутником, или, если его спутник является звезда главной последовательности, он может быть поглощен, когда его спутник превратится в красного гиганта.[4]

Как только нейтронная звезда входит в красный гигант, тянуть между нейтронной звездой и внешними диффузными слоями красного гиганта вызывает двойную звездную систему. орбита распадаться, и нейтронная звезда и ядро ​​спирали красного гиганта вращаются внутрь друг к другу. В зависимости от их первоначального разделения этот процесс может занять сотни лет. Когда они наконец столкнутся, нейтронная звезда и ядро ​​красного гиганта сольются. Если их общая масса превышает Предел Толмана – Оппенгеймера – Волкова. тогда эти двое превратятся в черная дыра. В противном случае они объединятся в одну нейтронную звезду.[нужна цитата ]

Если нейтронная звезда и белый Гном слияния, это может сформировать объект Торна – Житкова со свойствами Переменная R Coronae Borealis.[5]

Характеристики

Поверхность нейтронной звезды очень горячая, с температурами более 109 K: горячее, чем ядра всех звезд, кроме самых массивных. В этой жаре преобладают термоядерная реакция в аккрецирующем газе или за счет сжатия газа гравитацией нейтронной звезды.[6][7] Из-за высокой температуры могут происходить необычные ядерные процессы, когда оболочка красного гиганта падает на поверхность нейтронной звезды. Водород может сливаться, чтобы произвести другую смесь изотопы чем в обычных звездный нуклеосинтез, и некоторые астрономы предположили, что быстрый протонный нуклеосинтез то, что происходит во всплесках рентгеновского излучения, имеет место и внутри объектов Торна – Житкова.[8]

С точки зрения наблюдений объект Торна – Житкова может напоминать объект красный сверхгигант,[9] или, если он достаточно горячий, чтобы сдувать богатые водородом поверхностные слои, богатый азотом Звезда Вольфа – Райе (тип WN8).[10]

Предполагаемый срок службы TŻO составляет 105–106 лет. Учитывая этот срок службы, вполне возможно, что в настоящее время существует от 20 до 200 объектов Торн-Житкова. Млечный Путь.[11]

Растворение

Было высказано предположение, что потеря массы в конечном итоге завершит стадию TŻO, а оставшаяся оболочка преобразуется в диск, что приведет к образованию нейтронной звезды с массивной звездой. аккреционный диск.[12] Эти нейтронные звезды могут составлять популяцию изолированных пульсары с аккреционными дисками.[12] Массивный аккреционный диск также может привести к коллапсу звезды, став звездным спутником нейтронной звезды. Нейтронная звезда может также накапливать достаточно материала, чтобы коллапсировать в черная дыра.[13]

История наблюдений

По состоянию на 2014 год последний кандидат, звезда HV 2112, было обнаружено, что он обладает некоторыми необычными свойствами, которые позволяют предположить, что это может быть объект Торна – Житкова. Команда исследователей с Эмили Левеск будучи ведущим автором, отметил, что HV 2112 демонстрирует некоторые химические характеристики, которые не совсем соответствуют теоретическим моделям, но подчеркивают, что теоретические предсказания для объекта Торна – Житкова довольно старые и были внесены теоретические усовершенствования с момента его первоначальной концепции.[9]

В статье 2018 года, переоценивающей свойства HV 2112, однако, утверждал, что эта звезда вряд ли будет объектом Торна-Житкова, и что это, скорее, промежуточная масса. Звезда AGB.[3]

Список кандидатов в TO

КандидатПрямое восхождениеСклонениеРасположениеОткрытиеПримечанияСсылки
HV 114172019[14]
HV 211201час 10м 03.87s−72° 36′ 52.6″Малое Магелланово Облако2014Эта звезда ранее была внесена в каталог как звезда асимптотической гигантской ветви, но с точки зрения наблюдения лучше подходит для красный сверхгигант положение дел.[9]
V595 Кассиопеи01час 43м 02.72s+56° 30′ 46.02″Кассиопея2002[15]
И.О. Персей03час 06м 47.27s+55° 43′ 59.35″Персей2002[16]
К. Н. Кассиопеи00час 09м 36.37s+62° 40′ 04.12″Кассиопея2002[17]
U Водолеи22час 03м 19.69s−16° 37′ 35.2″Водолей1999Эта звезда была внесена в каталог как Переменная R Coronae Borealis.[5]
VZ Sagittarii18час 15м 08.58s−29° 42′ 29.6″Стрелец1999Эта звезда была внесена в каталог как Переменная R Coronae Borealis.[5]

Список кандидатов бывших TŻOs

Кандидат бывший TŻOПрямое восхождениеСклонениеРасположениеОткрытиеПримечанияСсылки
GRO J1655-4016час 54м 00.14s−39° 50′ 44.9″Скорпион1995Предполагается, что прародителем как звезды-компаньона, так и черной дыры в этой системе был TŻO.[13]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Торн, Кип С.; Житков, Анна Н. (15 марта 1977 г.). «Звезды с вырожденными нейтронными ядрами. I - Структура моделей равновесия». Астрофизический журнал. 212 (1): 832–858. Bibcode:1977ApJ ... 212..832T. Дои:10.1086/155109.
  2. ^ Левеск, Эмили М.; Мэсси, Филипп; Zytkow, Anna N .; Моррелл, Нидия (2014). «Открытие кандидата в объект Торна – Житкова в Малом Магеллановом Облаке». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма. 443: L94 – L98. arXiv:1406.0001. Bibcode:2014МНРАС.443Л..94Л. Дои:10.1093 / mnrasl / slu080. S2CID  119192926. Сложить резюме – PhysOrg (4 июня 2014 г.).
  3. ^ а б Бисор, Эмма; Дэвис, Бен; Кабрера-Зири, Иван; Херст, Джорджия (2 июля 2018 г.). «Критическая переоценка кандидата на объект HV 2112 в Торн-Житков». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 479 (3): 3101–3105. arXiv:1806.07399. Bibcode:2018МНРАС.479.3101Б. Дои:10.1093 / mnras / sty1744. S2CID  67766043.
  4. ^ Брандт, В. Ниль; Подсядловский, Филипп (май 1995 г.). «Влияние высокоскоростных сверхновых на орбитальные свойства и распределение двойных систем нейтронных звезд в небе». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 274 (2): 461–484. arXiv:Astro-ph / 9412023. Bibcode:1995МНРАС.274..461Б. Дои:10.1093 / mnras / 274.2.461. S2CID  119408422.
  5. ^ а б c Vanture, Эндрю; Цукер, Дэниел; Валлерстайн, Джордж (апрель 1999 г.). "U Aquarii - объект Торн – Житков?". Астрофизический журнал. 514 (2): 932–938. Bibcode:1999ApJ ... 514..932В. Дои:10.1086/306956.
  6. ^ Эйх, Крис; Циммерман, Марк; Торн, Кип; Жыткова, Анна Н. (Ноябрь 1989 г.). «Гигантские и сверхгигантские звезды с вырожденными нейтронными ядрами». Астрофизический журнал. 346 (1): 277–283. Bibcode:1989ApJ ... 346..277E. Дои:10.1086/168008.
  7. ^ Кэннон, Роберт; Эгглтон, Питер; Жыткова, Анна Н.; Подсяловский, Филипп (февраль 1992 г.). «Структура и эволюция объектов Торна-Зыткова». Астрофизический журнал. 386 (1): 206–214. Bibcode:1992ApJ ... 386..206C. Дои:10.1086/171006.
  8. ^ Кэннон, Роберт (август 1993). «Массивные объекты Торна – Житкова - структура и нуклеосинтез». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 263 (4): 817–838. Bibcode:1993МНРАС.263..817С. Дои:10.1093 / минрас / 263.4.817.
  9. ^ а б c Левеск, Эмили; Мэсси, Филипп; Ytkow, Анна; Моррелл, Нидия (30 мая 2014 г.). «Открытие кандидата в объект Торна-Зиткова в Малом Магеллановом Облаке». Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества. 1406: L94 – L98. arXiv:1406.0001. Bibcode:2014МНРАС.443Л..94Л. Дои:10.1093 / mnrasl / slu080. S2CID  119192926.
  10. ^ Foellmi, C .; Моффат, А.Ф.Дж. (2002). "Являются ли пекулярные звезды Вольфа-Райе объектами Торна-Зиткова типа WN8?". В Шара, Майкл М. (ред.). Звездные столкновения, слияния и их последствия. Материалы конференции ASP. 263. arXiv:astro-ph / 0607217. Bibcode:2002ASPC..263..123F. ISBN  1-58381-103-6.
  11. ^ Podsiadlowski, P .; Cannon, R.C .; Рис, М. Дж. (Май 1995 г.). «Эволюция и окончательная судьба массивных объектов Торн-Житкова». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 274 (2): 485–490. Bibcode:1995МНРАС.274..485П. Дои:10.1093 / минрас / 274.2.485.
  12. ^ а б Мегетти, Сандро (1995). "Спин-вниз вариация в 6-секундном рентгеновском пульсаре 1E 1048.1-5937". Астрофизический журнал (опубликовано в декабре 1995 г.). 455: 598. Bibcode:1995ApJ ... 455..598M. Дои:10.1086/176607.
  13. ^ а б Брандт, В. Ниль; Подсядловский, Филипп; Сигурэссон, Стейнн (1995). "О высокой космической скорости рентгеновского излучения Nova SCO 1994: значение для образования его черной дыры". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 277 (2): L35 – L40. Bibcode:1995МНРАС.277Л..35Б. Дои:10.1093 / mnras / 277.1.L35.
  14. ^ Beasor, Emma R .; Дэвис, Бен; Кабрера-Зири, Иван; Херст, Джорджия (2018). «Критическая переоценка кандидата на объект HV 2112 от Торна – Житкова» (PDF). Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 479 (3): 3101–3105. arXiv:1806.07399. Bibcode:2018МНРАС.479.3101Б. Дои:10.1093 / mnras / sty1744. S2CID  67766043.
  15. ^ http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2002ASPC..263..131K
  16. ^ http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2002ASPC..263..131K
  17. ^ http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2002ASPC..263..131K