Thornov-Żytkowovej objekt

Thornov-Żytkowovej objekt (TZO) alebo hybridná hviezda je hypotetický typ hviezdy, ktorý vzniká ako následok kolízie červeného nadobra a neutrónovej hviezdy, pričom sa táto neutrónová hviezda sa stáva jadrom celého objektu. Existenciu týchto hviezd predvídali vedci Kip Thorne a Anna N. Żytkowová v roku 1977. Sľubným kandidátom na TZO sa v roku 2014 stala hviezda HV 2112, avšak predpokladá sa že to spadá skôr do tak isto vzácnej vetvy asymptotických obrov.

Vznik

Thornov-Żytkowovej objekt vzniká zrazením obyčajne červeného obra s neutrónovou hviezdou. Neutrónová hviezda zostáva ako odhalené jadro super-masívnej hviezdy po jej výbuchu v supernovu. Ak sa tento proces udeje v binárnom systéme, táto veľká erupcia energie, ktorá sa uvoľní pri výbuchu ovplyvní rýchlosť a tvar orbitu jej susednej hviezdy. Táto výchylka môže mať za následok prienik orbitu danej neutrónovej hviezdy s druhou hviezdou. V inom prípade, ak je spoločníkom neutrónovej hviezdy hviezda hlavnej postupnosti, po dosiahnutí štádia červeného obra, táto neutrónová hviezda môže jej vrstvy „vysať“.

Po preniknutí neutrónovej hviezdy do červeného obra, trenie medzi neutrónovou hviezdou a difúznymi vrstvami červeného obra, spôsobí rozpad orbitu daného binárneho systému, a následne jadro červeného obra a neutrónová hviezda sa zlúčia do jedného. Ak spojenie týchto dvoch hviezd prekročí takzvanú Tolman-Oppenheimer-Volkoffovu hranicu, tak nastáva gravitačný kolaps a teda zrod čiernej diery. V inom prípade, ich spojením po čase vzniká opäť neutrónová hviezda.

Pokiaľ sa neutrónová hviezda zlúči s bielym trpaslíkom, je možné že sa z nich stane TZO s vlastnosťami hviezd typu R Coronae Borealis.

Vlastnosti

Povrch neutrónovej hviezdy je veľmi horúci, s teplotami vyskakujúcimi až na $10^{9}$ K. Takáto vysoká teplota je výsledkom nukleárnej fúzie v nánosoch plynu, alebo stlačením plynu gravitačnou silou hviezdy. Vďaka týmto vysokým teplotám a tlaku, môže dôjsť k fúzií jadier vodíka do rôznych iných izotopov, ako vznikajú pri bežnej hviezdnej nukleosyntéze. Svetelné spektrum TZO by malo poukazovať na obrovské množstvá rubídia , lítia a molybdénu. Niektorí astronómovia sa domnievajú, že sa v týchto hviezdach odohráva takzvaný r-proces, známy pre svoj výskyt v röntgenovom žiarení.

Pre pozorovateľa, TZ objekt silne pripomína bežného červeného nadobra, alebo ak je povrch tohto objektu dostatočne horúci na to aby ztrhol svoju vrchnú, vodíkovú vrstvu, môže sa podobať na dusíku bohaté hviezdy typu Wolf-Rayet. Tým, že sa vzhľadovo výrazne od iných obrov nelíši, existencia TZO sa dá preukázať jedine jej špecifickým svetelným spektrom. Životnosť takejto hviezdy sa rozprestiera medzi $10^{5}-10^{6}$ rokov. Počet týchto objektov v našej galaxii sa odhaduje na 20 až 200.

Zánik

Eventuálne, by tieto objekty mali začať strácať na hmotnosti, s tým že zvyšný vrchný obal sa premení na akrečný disk (často prítomné pri čiernych dierach), obklopujúci jadro, respektíve neutrónovú hviezdu. Na koniec neutrónová hviezda môže dať za vznik novej čiernej diere.

Zoznam kandidátov na TZO

HV 2112 – Malý Magellanov mrak
U Aquarii – súhvezdie Vodnár
GRO J1655-40 – súhvezdie Škorpión

Zdroje

Astronomický portál
Hviezdny portál

Thorne–Żytkow object. [s.l.] : [s.n.], 2020-02-20. Page Version ID: 941788629. Dostupné online. (po anglicky)
HUTILUKEJIANG, Bumareyamu; ZHU, Chunhua; WANG, Zhaojun. Formation of Thorne–Żytkow objects in close binaries. Journal of Astrophysics and Astronomy, 2018-03-06, roč. 39, čís. 2, s. 21. Dostupné online [cit. 2020-03-02]. ISSN 0973-7758. DOI: 10.1007/s12036-017-9504-3. (po anglicky)
MORIYA, Takashi J.. Explosions of Thorne-Zytkow objects. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 2018-03-21, roč. 475, čís. 1, s. L49–L51. ArXiv: 1801.01920. Dostupné online [cit. 2020-03-02]. ISSN 1745-3925. DOI: 10.1093/mnrasl/sly005.
PODSIADLOWSKI, Philipp; CANNON, Robert C.; REES, Martin J.. The evolution and final fate of massive Thorne-Żytkow objects. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1995-05-15, roč. 274, čís. 2, s. 485–490. Dostupné online [cit. 2020-03-02]. ISSN 0035-8711. DOI: 10.1093/mnras/274.2.485. (po anglicky)