Подтверждено существование сверхгиганта с нейтронной звездой внутри

Астрофизики из Кембриджского университета подтвердили уникальный статус HV2112 как наиболее вероятного кандидата в объект Ландау-Торна-Житков — звездное образование, состоящее из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда. Посвященный исследованию препринт авторы опубликовали на сайте arXiv.org.

Ученые провели повторный анализ данных фотометрических каталогов и следующих из них выводов о характере движения объекта HV2112 в пределах Малого Магелланового облака. Астрофизики пришли к выводу, что параметры движения и фотометрия небесного тела позволяют отнести его к объекту Ландау-Торна-Житков.

Небесное тело HV2112 впервые было обнаружено в 2014 году при помощи оптических 6,5-метровых телескопов Обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Ученые изучили спектры объекта из Малого Магелланового облака и обнаружили в них аномально высокое содержание линий, отвечающих рубидию, литию и молибдену.

Высокая температура красных сверхгигантов, к которым, как считалось, относится HV 2112, позволяет им содержать каждый из этих элементов, но, как правило, не все три одновременно и не в таком большой количестве. Имеющееся распределение химических элементов свидетельствует в пользу того, что звезда HV 2112 является объектом Ландау-Торна-Житков.

Такие объекты могут образовываться в результате вхождения нейтронной звезды во внешние слои умирающей звезды-компаньона (красного сверхгиганта) и аккреции на себя ее вещества. Дальнейшая эволюция системы зависит от соотношений параметров звезд и может привести, в частности, к образованию объекта Ландау-Торна-Житков.

Звезда на стадии объекта Ландау-Торна-Житков может находиться около тысячи лет. Дальнейшая эволюция системы приводит к взрыву сверхновой и образованию двух релятивистских объектов (например, пульсара и нейтронной звезды, вращающихся на большой скорости относительно общего центра масс, который сам движется с высокой скоростью).

Кип Торн и Анна Житков описали такие объекты в 1977 году. Еще раньше, в своей статье 1932 года «К теории звезд», советский физик Лев Ландау предсказал существование нейтронных звезд, а в работе «Об источниках звездной энергии», опубликованной в 1938 году в журнале Nature, предположил существование звезд с нейтронным ядром.

В настоящее время число кандидатов в объекты Ландау-Торна-Житков не превышает пяти. Обнаруженные особенности спектра делают звезду HV 2112 самым вероятным претендентом на роль подобных структур. К другим кандидатам относятся, например, объекты U Aquarii, VZ Sagittarii и, вероятно, GRO J1655-40.