Obiectul Thorne-Zhitkov ( ing. Thorne-Żytkow obiect -TŻO; în literatura în limba rusă este uneori denumit obiectul Landau-Thorn-Jitkov [1] în onoarea lui Lev Landau ) este un obiect stelar ipotetic: o gigantă roșie (10–15 M ⊙ [2] ) sau o supergigant (cu o rază de câteva AU , temperatură scăzută și luminozitate de 10 5 L ⊙ [2] ) cu o stea neutronică (masă mai mare de 1,4 M ⊙ [2] ) ca nucleul - un posibil rezultat al fuziunii componentelor unui sistem binar masiv la stadiul cu o înveliș comun [3] .
Existența unor astfel de obiecte a fost sugerată de Kip Thorne și Anna Zhitkow ( en:Anna N. Żytkow ) în 1977 [4] . Mai multe obiecte au fost propuse ca candidate pentru astfel de sisteme (de exemplu, U Aquarius [5] , RCW 103 [6] ), dar niciunul dintre ele nu a fost confirmat. În iunie 2014, au existat rapoarte despre descoperirea primei stele de acest tip - HV 2112 [7] [8] , care au fost infirmate în 2018, dar în schimb a fost propus un nou candidat - HV 11417 [9] [10] .
Există două moduri de a forma un obiect Thorne-Zhitkow. În primul caz, se formează atunci când o stea neutronică se ciocnește de o stea, de obicei o gigantă roșie sau o supergigantă . Obiectele care se ciocnesc pot fi doar stele rătăcitoare. Acest scenariu este foarte puțin probabil, dar poate fi realizat în clustere globulare foarte dense .
Un alt mod, mai probabil, este implementat într -un sistem binar . De exemplu, o stea neutronică s-a format înaintea stelei sale mai masive însoțitoare într-o explozie de supernovă . Deoarece explozia supernovei nu este perfect simetrică, steaua cu neutroni își poate scădea viteza orbitală și se poate muta pe o orbită mai joasă decât cea inițială. Acest lucru ar putea face ca noua orbită a stelei cu neutroni să se intersecteze cu însoțitorul său sau, dacă însoțitorul său este o stea din secvența principală , ar putea intra în straturile exterioare ale însoțitorului, deoarece devine o gigantă roșie [11] .
De îndată ce steaua cu neutroni intră în straturile exterioare ale gigantului roșu, ea va începe să încetinească în mod semnificativ , chiar dacă învelișul gigantului roșu care se umflă este foarte rarefiat, iar steaua neutronică va începe să se îndrepte spre miezul roșii. gigant, acumulând în același timp pe sine substanța stelei pe moarte.
În funcție de distanța lor inițială, acest proces poate dura sute sau mii de ani. Când se ciocnesc în cele din urmă, steaua neutronică și nucleul gigantului roșu se vor fuziona. Dacă masa lor totală depășește limita Oppenheimer-Volkov , atunci se vor prăbuși într-o gaură neagră , iar o explozie de supernovă va împrăștia straturile exterioare ale stelei. În caz contrar, ambele obiecte se vor fuziona într-o singură stea neutronică. Temperatura de suprafață a unei stele neutronice este foarte ridicată - mai mult de 10 9 K. Această temperatură poate declanșa fuziunea într- un disc de gaz de acumulare. Comprimarea gazului sub acțiunea gravitației unei stele neutronice poate duce și la un rezultat similar [12] [13] . Datorită temperaturii ridicate și gravitației uriașe, procesele termonucleare extrem de neobișnuite pot avea loc pe suprafața unei stele neutronice în cădere . Hidrogenul poate fuziona nu doar în heliu , așa cum se întâmplă în nucleosinteza stelară convențională , dar poate produce amestecuri foarte neobișnuite de izotopi . Există sugestii că procesul rp , care are loc în timpul exploziilor supernovei, are loc și în interiorul obiectelor Thorn-Zhitkov [14] .
Obiectele Thorn-Zhitkow sunt relativ rare din două motive: în primul rând, ele se pot forma doar într-un sistem binar apropiat masiv și, în al doilea rând, sunt doar o etapă în evoluția unor astfel de sisteme, care în sine durează puțin timp (este nevoie de aproximativ 1000). ani pentru ca steaua neutronică să ajungă în miez și aproximativ 1 lună pentru ca procesul de fuziune a acestora să aibă loc [2] ). Schema evoluției stelelor într-un sistem binar apropiat masiv , constând inițial din două stele de tipuri spectrale OB , poate fi reprezentată după cum urmează [1] :
Se crede [2] că obiectele Thorne-Zhitkov se formează cu o rată de 1/500-1/1000 pe an în Galaxia noastră , care are o masă de 10 11 mase solare . Aceste date fac posibil să se calculeze că peste 30 de obiecte Thorn-Zhitkov se formează pe an într-o regiune a spațiului cu o rază de 30 Mpc .
În manifestările observaționale, obiectul Thorne-Zhitkov poate să semene cu o supergigantă roșie complet convectivă [1] , sau, dacă este suficient de fierbinte, cu stele de tip Wolf-Rayet bogate în azot (tip WN8). Astfel de obiecte trebuie să aibă, de asemenea, viteze spațiale mari și altitudini mari z deasupra planului galactic, deoarece s-au format într-un sistem binar care a experimentat o explozie de supernovă [1] .