Thorne-Zhitkov-objektet ( eng. Thorne-Żytkow-objekt -TŻO; i ryskspråkig litteratur kallas ibland Landau-Thorn-Zhitkov-objektet [1] till ära av Lev Landau ) är ett hypotetiskt stjärnobjekt: en röd jätte (10–15 M ⊙ [2] ) eller en superjätte (med en radie på flera AU , låg temperatur och ljusstyrka på 10 5 L ⊙ [2] ) med en neutronstjärna (massa mer än 1,4 M ⊙ [2] ) som kärnan - ett möjligt resultat av sammanslagning av komponenterna i ett massivt binärt system i scenen med ett gemensamt skal [3] .
Förekomsten av sådana föremål föreslogs av Kip Thorne och Anna Zhitkow ( sv: Anna N. Żytkow ) 1977 [4] . Flera objekt har föreslagits som kandidater för sådana system (t.ex. U Aquarius [5] , RCW 103 [6] ), men inget av dem har bekräftats. I juni 2014 kom rapporter om upptäckten av den första stjärnan av denna typ - HV 2112 [7] [8] , som motbevisades 2018, men en ny kandidat föreslogs istället - HV 11417 [9] [10] .
Det finns två sätt att bilda ett Thorne-Zhitkow-objekt. I det första fallet bildas den när en neutronstjärna kolliderar med en stjärna, vanligtvis en röd jätte eller superjätte . De kolliderande föremålen kan bara vara vandrande stjärnor. Detta scenario är mycket osannolikt, men det kan realiseras i mycket täta klotformade hopar .
Ett annat, mer troligt sätt är implementerat i ett binärt system . Till exempel bildades en neutronstjärna före dess mer massiva stjärnkamrat i en supernovaexplosion . Eftersom supernovaexplosionen inte är perfekt symmetrisk kan neutronstjärnan minska sin omloppshastighet och flytta in i en lägre omloppsbana än den ursprungliga. Detta kan få neutronstjärnans nya bana att skära sig med dess följeslagare, eller, om dess följeslagare är en huvudsekvensstjärna , kan den komma in i följeslagarens yttre skikt när den blir en röd jätte [11] .
Så snart neutronstjärnan kommer in i de yttre skikten av den röda jätten kommer den att börja sakta ner märkbart , även om skalet på den uppblåsande röda jätten är mycket sällsynt, och neutronstjärnan kommer att börja spiralera mot kärnan av den röda jätten. jätte som samtidigt anbringar substansen från den döende stjärnan på sig själv.
Beroende på deras initiala avstånd kan denna process ta hundratals eller tusentals år. När de äntligen kolliderar kommer neutronstjärnan och den röda jättens kärna att smälta samman. Om deras totala massa överstiger Oppenheimer-Volkov-gränsen , kommer de att kollapsa till ett svart hål , och en supernovaexplosion kommer att sprida stjärnans yttre lager. Annars kommer båda objekten att smälta samman till en enda neutronstjärna. Yttemperaturen på en neutronstjärna är mycket hög - mer än 10 9 K. Denna temperatur kan utlösa sammansmältning i en skiva av ansamlande gas. Kompressionen av gas under inverkan av gravitationen av en neutronstjärna kan också leda till ett liknande resultat [12] [13] . På grund av den höga temperaturen och den enorma gravitationen kan extremt ovanliga termonukleära processer inträffa på ytan av en fallande neutronstjärna . Väte kan smälta samman inte bara till helium , som händer i konventionell stjärnnukleosyntes , utan producera mycket ovanliga blandningar av isotoper . Det finns förslag på att rp-processen , som inträffar under supernovaexplosioner, även sker inuti Thorn-Zhitkov-objekt [14] .
Thorn-Zhitkow-objekt är relativt sällsynta av två skäl: för det första kan de bara bildas i ett massivt nära binärt system , och för det andra är de bara ett steg i utvecklingen av sådana system, som i sig varar en kort tid (det tar cirka 1000 år för neutronstjärnan att nå kärnan och ungefär 1 månad innan processen för deras sammanslagning äger rum [2] ). Schemat för evolutionen av stjärnor i ett massivt nära binärt system , som initialt består av två stjärnor av OB- spektraltyper , kan representeras enligt följande [1] :
Man tror [2] att Thorne-Zhitkov-objekt bildas med en hastighet av 1/500-1/1000 per år i vår galax , som har en massa på 10 11 solmassor . Dessa data gör det möjligt att beräkna att mer än 30 Thorn-Zhitkov-objekt bildas per år i ett område av rymden med en radie på 30 Mpc .
I observationsmanifestationer kan Thorne-Zhitkov-objektet likna en helt konvektiv röd superjätte [1] , eller, om det är tillräckligt varmt, kväverika stjärnor av typen Wolf-Rayet (typ WN8). Sådana objekt måste också ha höga rymdhastigheter och höga höjder z över det galaktiska planet, eftersom de bildades i ett binärt system som upplevde en supernovaexplosion [1] .