Steaua extremă de heliu

O stea cu heliu extrem  este o supergigantă de masă mică (mai mică decât masa Soarelui ) [1] , practic lipsită de hidrogen , cel mai comun element chimic din Univers . Deoarece condițiile în care stele lipsite de hidrogen s-ar putea forma din norii moleculari sunt necunoscute , se presupune că astfel de stele sunt produsul fuziunii piticelor albe cu miezurile de heliu și carbon-oxigen.

Proprietăți

Stelele extreme cu heliu formează un subgrup în cadrul categoriei mai largi de stele cu deficit de hidrogen . Acesta din urmă include stele de carbon reci, cum ar fi variabila R corona R , stele de tip spectral O sau B bogate în heliu, stele Wolf-Rayet I populate , stele de tip Hounds AM , pitici albe WC și stele de tip tranzițional, cum ar fi PG 1159 [2] .

Prima stea extremă cunoscută cu heliu, HD 124448 , a fost descoperită în 1942 de Daniel M. Popper la Observatorul McDonald din SUA . Nu existau linii de hidrogen în spectrul acestei stele, dar s-au observat linii puternice de heliu , precum și prezența carbonului și oxigenului [3] . O a doua stea, PV Teleskopa , a fost descoperită în 1952, iar până în 1996 fuseseră găsite un total de 25 de candidați (până în 2006 această listă fusese redusă la 21). O caracteristică comună a acestor stele este că raportul de abundență dintre carbon și heliu este întotdeauna în intervalul de la 0,3 la 1%.

Stelele extreme cunoscute cu heliu sunt supergiganți fără hidrogen în compoziția lor. Temperatura de suprafață a acestor stele variază între 9000-35000 K (8700-34700 °C). Ele sunt compuse în principal din heliu, iar al doilea cel mai abundent element, carbonul, este de aproximativ un atom la 100 de atomi de heliu. Compoziția chimică a acestor stele sugerează că, la un moment dat al evoluției lor, atât hidrogenul, cât și heliul au ars în ele.

Modele teoretice

Există două scenarii pentru a explica compoziția stelelor extreme cu heliu [4] :

• Modelul de degenerare dublă explică formarea stelelor într-un sistem binar format dintr-o pitică albă cu heliu și o pitică albă carbon-oxigen mai masivă. Ambele stele au încetat să mai genereze energie prin fuziune nucleară și s-au transformat în obiecte compacte. Eliberarea de radiații gravitaționale a făcut ca orbitele lor să scadă până când obiectele s-au fuzionat. Dacă masa combinată nu depășește limita Chandrasekhar , heliul se va alătura piticii CO și se va aprinde pentru a forma o supergigantă. Mai târziu, se va transforma într-o stea extremă cu heliu, apoi se va răci și devine o pitică albă [4] [5] .
• Modelul de explozie finită sugerează că o stea extremă cu heliu se poate forma mai târziu în evoluția stelei, după ce iese din ramura gigant asimptotică . Pe măsură ce steaua se răcește pentru a forma o pitică albă, heliul se aprinde în învelișul din jurul miezului, determinând extinderea rapidă a straturilor exterioare. Dacă hidrogenul din această înveliș este consumat, steaua are deficit de hidrogen și se micșorează, formând o stea extremă de heliu [4] .

Studiul abundenței elementelor în șapte stele extreme cu heliu este în concordanță cu datele prezise de modelul de dublă degenerare [4] .

Note

1. ↑ De unde provin „stelele extreme cu heliu” | Astronomie la școală . www.astro.websib.ru . Data accesului: 31 august 2021. (nedefinit)
2. ↑ (PDF) Un catalog de stele cu deficit de hidrogen  . ResearchGate . Data accesului: 31 august 2021.
3. ↑ Daniel M. Popper. Un spectru deosebit de tip B  // Publicații ale Societății Astronomice din Pacific. - 1942-06-01. - T. 54 . - S. 160 . — ISSN 0004-6280 . - doi : 10.1086/125431 .
4. ↑ 1 2 3 4 Gajendra Pandey, David L. Lambert, C. Simon Jeffery, N. Kameswara Rao. O analiză a spectrelor ultraviolete ale stelelor extreme cu heliu și noi indicii despre  originile lor . - 2005-10-06.
5. ↑ Grani.Ru: Secretul originii stelelor extreme cu heliu este dezvăluit . grani-ru-org.appspot.com . Data accesului: 31 august 2021. (nedefinit)