Hidrogénhiányos csillag

A hidrogénhiányos csillagok olyan csillagok , amelyek légkörében egyáltalán nem vagy csak kevés hidrogén található [2] . Ez egy meglehetősen ritka típusú világítótest, mivel az Univerzum legtöbb csillaga főként hidrogénből áll, amely részt vesz a csillagok nukleoszintézisében . Az ilyen csillagok hidrogénhiánya az öregedésükből vagy a belső szerkezet sajátosságából adódik.

Felfedezés

A felfedezés első előfeltételeit Edward Pigott tette meg 1797-ben. Észrevett egy jelentős változást az R Coronae Borealis (R CrB) csillag magnitúdójában [2] [3] .

1867-ben Charles Wolff és Georges Rayet szokatlan emissziós vonalmintázatot fedezett fel a Wolf-Rayet csillagokban .

Először 1891-ben Williamina Fleming fedezte fel a csillagokban a hidrogénhiányt [2] . Nagyon halvány hidrogénvonalakat vett észre a υ Sagittarii -n (υ Sgr), amelyek ugyanolyan intenzitásúak voltak, mint a további sötét vonalak [4] . 1906-ban Hans Ludendorff felfedezte, hogy a Balmer sorozatú spektrumvonalak hiányoznak az R CrB-ből [2] [5] .

Abban az időben azt hitték, hogy abszolút minden csillag tartalmaz hidrogént, mivel ez szükséges a csillag működéséhez; ezzel kapcsolatban a társadalom elutasította ezeket a megfigyeléseket. A csillagászok csak 1935-1940-ben, a speciális berendezések és képességek megjelenésével tudták hivatalosan bizonyítani a hidrogén hiányát az R CrB és υ Sgr csillagokban [2] . 1970 óta sok ilyen csillagot tanulmányoztak, és végül bebizonyosodott, hogy nem tartalmaznak hidrogént. Azóta a nagyszabású csillagkutatások nagyszámú olyan csillagot fedeztek fel, amelyekben kevés vagy egyáltalán nincs hidrogén. 2008-ig 2000 ilyen testet vizsgáltak [2] .

Osztályozások

Annak ellenére, hogy az ilyen típusú csillagok nagyon ritkák, a csillagászok 5 fő csoportra osztják ezeket a csillagokat: nagy tömegű vagy a fő sorozat feletti csillagok, kis tömegű szuperóriások , forró szubtörpék , bolygóködök központi csillagai és fehér törpék [2] . A széntartalom alapján más osztályozások is léteztek [6] .

Masszív csillagok

A Wolf-Rayet csillagok folytonos spektrumú fényes sávokat bocsátanak ki , amelyek ionizált atomokból , például héliumból származnak . Bár voltak viták, mégis arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a csillagok hidrogénhiányosak [2] .

Kis tömegű szuperóriások

Ezt a típust az jellemzi, hogy a csillagok csak fejlődésük utolsó szakaszában mutatnak hidrogénhiányt. Például a fent már említett R CrB csillagok hidrogénhiányosak, de van még egy fontos különbségük - a fény változása; ez a fény néhány nap alatt öt magnitúdóval csökkenhet, és visszatérhet eredeti állapotába [6] .

Fehér törpék

A hidrogénhiányos fehér törpéket először Milton Humason és Fritz Zwicky fedezte fel 1947-ben, valamint Willem Leuthen 1952-ben [2] . Ezeknek a csillagoknak az a sajátossága, hogy nem hidrogénvonalaik vannak, hanem erős héliumelnyelési vonalaik; A HZ 43 egy példa egy ilyen csillagra. A korai ultraibolya mérések azt mutatták, hogy a csillag hőmérséklete meghaladta a 100 000 Kelvint, de a legújabb vizsgálatok szerint a hatékony hőmérséklet akár 50 400 fok is lehet [7] . A Canis AM-típusú csillagok kettős hidrogénhiányos fehér törpék, amelyek pályája tíz földi sugarú nagyságrendű.

Formáció

A tudósok úgy vélik, hogy a hidrogénhiányt a csillagok öregedése okozza; vagyis egy csillag egész életében a magfúzióban hidrogént használ, elnyeli [2] . A hidrogénrétegek viszont elkezdenek kifogyni, ami ennek hiányát okozza.

A részletes elméleti modellek még fejlesztés alatt állnak, mivel a csillagászok nem tudják pontosan megmondani, mi okozza a hidrogénhiányt [6] .

Például két elméletet terjesztettek elő az extrém héliumcsillagok kialakulásának magyarázatára . A teljes hélium fáklyás forgatókönyve egy csillag megközelítés, amelyben a hélium fáklya a hidrogén elnyelésére szolgál a csillag külső rétegéből. A kettős csillag forgatókönyve a következő: két fehér törpe közeledése gravitációs hullámokat okoz, ami a hidrogénatomok pusztulásához vezet [8] . Megfigyeléseknél a második lehetőség a legjobb [8] .

Vannak eredmények a csillagászok által a múlt században végzett számítógépes számításoknak [9] . Ezek alapján a hidrogénhiányos csillagok kialakulása a következő módokon történhet:

Jegyzetek

  1. Kurtz, C. Aerts, J. Christensen-Dalsgaard, D. W. Asteroseismology. — Online-Ausg.. — Dordrecht: Springer, 2010. - P. 37. - ISBN 978-1-4020-5803-5 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jeffery, C. Simon (2008). Klaus Werner és Thomas Rauch, szerk. Hidrogénhiányos csillagok: Bevezetés . Hidrogénhiányos csillagok ASP konferenciasorozat. 391 . San Francisco: Csendes-óceáni Csillagászati ​​Társaság . pp. 3-16. Bibcode : 2008ASPC..391....3J .
  3. Pigott, E.; Englefield, HC A két állócsillag fényességének időszakos változásairól. Írta: Edward Pigott, Esq. Közli: Sir Henry C. Englefield, Bart. FR S  (angol)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London  : folyóirat. - 1797. - január 1. ( 87. köt. ). - 133-141 . o . - doi : 10.1098/rstl.1797.0007 .
  4. Fleming, M. Különleges spektrumú csillagok  // Astronomische Nachrichten  : Journal  . - Wiley-VCH , 1891. - 20. évf. 126. sz . 11 . - 165-166 . o . - doi : 10.1002/asna.18911261104 . - Iránykód .
  5. Ludendorff, H. Untersuchungen über die Spektren der Sterne R Coronae borealis, 12 Canum venaticorum und 72 Ophiuchi  (német)  // Astronomische Nachrichten  : magazin. - Wiley-VCH , 1906. - Bd. 173. sz . 1 . - S. 1-6 . - doi : 10.1002/asna.19061730102 . — Iránykód .
  6. 1 2 3 Schonberner, D. (1996). CS Jeffery és U. Heber, szerk. Hidrogénhiányos csillagok: Bevezetés . Hidrogénhiányos csillagok Csendes-óceáni Astronomical Society of the Pacific Conference Series. 96 . San Francisco: Astronomical Society of the Pacific (ASP). pp. 433-442. Bibcode : 1996ASPC...96..433S .
  7. Dupuis, Jean; Vennes, Stephane; Chayer, Pierre; Hurwitz, Mark; Bowyer, Stuart. A Hot DA White Dwarf HZ 43 tulajdonságai Távoli ultraibolya [ITAL]ORFEUS[/ITAL]-[ITAL]SPAS II[/ITAL] megfigyelések alapján  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 1998. - június 10. ( 500. kötet , 1. szám ). -P.L45 - L49 . - doi : 10.1086/311395 . - Iránykód .
  8. 1 2 Pandey, Gajendra; Lambert, David L.; Jeffery, C. Simon; Rao, N. Kameswara. Az extrém héliumcsillagok ultraibolya spektrumának elemzése és az eredetük új nyomai  //  The Astrophysical Journal  : folyóirat. - IOP Publishing , 2006. - február 10. ( 638. kötet , 1. szám ). - P. 454-471 . - doi : 10.1086/498674 . - Iránykód .
  9. Rudolf Kippenhan. 100 milliárd nap. A csillagok születése, élete és halála. - Moszkva: Mir, 1989.

Linkek