Построение эволюционной модели SMSS J1920. Начальная масса предшественника составляет 1,8 M⊙ с Z = 0,001. Масса образовавшегося sdO/B составляет 0,553 M⊙, масса оболочки 0,003 M⊙ и масса ядра CO 0,50 M⊙. Красные кружки относятся к SMSS J1920. Временные интервалы между соседними плюсами составляют 104 года. Фото: Астрофизический журнал (2024 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/ad2206
В новом исследовании, опубликованном в «Астрофизическом журнале», доктор Ли Чжэньвэй и его сотрудники из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук (CAS) и доктор Чжан Янъян из Педагогического университета Чжоукоу предложили новую модель образования массивных горячих субкарлики, предлагающие объяснение подмножества богатых гелием горячих субкарликов, наблюдаемых в космосе.
Горячие субкарлики — это один из типов звезд крайней горизонтальной ветви. Некоторые из этих звезд, обнаруженные в тесных двойных системах, рассматриваются как потенциальные источники гравитационных волн (ГВ) для будущих космических детекторов ГВ. Отличительные химические особенности, особенно содержание гелия (He) на их поверхности, служат ценными инструментами для понимания формирования и эволюции этих небесных тел.
Горячие субкарлики обычно образуются в результате бинарных взаимодействий с воспламенением ядра He, когда донор инициирует массоперенос вблизи кончика ветви красных гигантов (RGB). Этот сценарий известен как канал RGB. Однако недавнее открытие звезды SMSS J1920, третьей известной двойной системы, состоящей из горячей звезды-субкарлика и аккрецирующего белого карлика, противоречит каналу RGB.
Сильные линии Ca H и K с голубым смещением позволяют предположить, что двойная система, вероятно, возникла в результате недавнего выброса общей оболочки (возраст выброса ~ 10 000 лет). Напротив, для горячих субкарликов, рожденных из канала RGB, время с момента выброса общей оболочки до текущего состояния составляет несколько десятков миллионов лет.
Чтобы объяснить образование SMSS J1920, исследователи предложили новый путь к горячим субкарликам. Речь идет о горячем субкарлике, возникшем в результате процесса выброса общей оболочки с асимптотической звездой ветви гигантов (AGB), называемой каналом AGB. В отличие от горячего субкарлика звезды RGB, горячий субкарлик звезды AGB содержит большое ядро из углерода и кислорода (CO), оболочки, горящие гелием, и водородную оболочку.
Используя современный код звездной эволюции, исследователи построили эволюционные модели горячих субкарликов по каналу AGB. Результаты моделирования могут объяснить большинство важных наблюдаемых параметров SMSS J1920, таких как эволюционный возраст, горячая субкарликовая масса, эффективная температура и поверхностная гравитация.
Канал AGB может объяснить не только SMSS J1920, но и некоторые наблюдаемые особые горячие субкарлики. Канал AGB может создавать горячие субкарлики с массой, превышающей 0,48 массы Солнца. Однако в канале RGB большинство горячих субкарликов имели массу менее 0,48 массы Солнца. Это позволило предположить, что часть массивных горячих субкарликов может происходить из канала AGB.
Более того, исследователи обнаружили, что горячие субкарлики из канала AGB обычно демонстрируют высокое содержание гелия (He), что можно объяснить частичным горением водорода в оболочке. Поэтому горячие субкарлики из канала AGB естественным образом могут объяснить часть наблюдаемых в космосе горячих субкарликов с высоким содержанием гелия.
Информация от: Китайской академией наук
