Thorne-Zhitkov-objektet ( eng. Thorne-Żytkow-objekt -TŻO; i russisksproget litteratur omtales nogle gange som Landau-Thorn-Zhitkov-objektet [1] til ære for Lev Landau ) er et hypotetisk stjerneobjekt: en rød kæmpe . (10–15 M ⊙ [2] ) eller en supergigant (med en radius på flere AU , lav temperatur og lysstyrke på 10 5 L ⊙ [2] ) med en neutronstjerne (masse mere end 1,4 M ⊙ [2] ) som kernen - et muligt resultat af sammensmeltningen af komponenterne i et massivt binært system på scenen med en fælles skal [3] .
Eksistensen af sådanne objekter blev foreslået af Kip Thorne og Anna Zhitkow ( en: Anna N. Żytkow ) i 1977 [4] . Adskillige objekter er blevet foreslået som kandidater til sådanne systemer (f.eks. U Aquarius [5] , RCW 103 [6] ), men ingen af dem er blevet bekræftet. I juni 2014 var der rapporter om opdagelsen af den første stjerne af denne type - HV 2112 [7] [8] , som blev tilbagevist i 2018, men en ny kandidat blev i stedet foreslået - HV 11417 [9] [10] .
Der er to måder at danne et Thorne-Zhitkow objekt på. I det første tilfælde dannes den, når en neutronstjerne kolliderer med en stjerne, normalt en rød kæmpe eller supergigant . De kolliderende objekter kan bare være vandrende stjerner. Dette scenarie er meget usandsynligt, men det kan realiseres i meget tætte kuglehobe .
En anden, mere sandsynlig måde er implementeret i et binært system . For eksempel dannedes en neutronstjerne før dens mere massive stjerneledsager i en supernovaeksplosion . Da supernovaeksplosionen ikke er perfekt symmetrisk, kan neutronstjernen mindske sin kredsløbshastighed og bevæge sig ind i en lavere bane end dens oprindelige. Dette kan få neutronstjernens nye kredsløb til at skære sig med dens ledsager, eller hvis dens følgesvend er en hovedsekvensstjerne , kan den trænge ind i ledsagerens ydre lag, da den bliver til en rød kæmpe [11] .
Så snart neutronstjernen kommer ind i de ydre lag af den røde kæmpe, vil den begynde at bremse mærkbart , selvom skallen på den oppustede røde kæmpe er meget sjælden, og neutronstjernen vil begynde at spiralere mod kernen af den røde kæmpe. kæmpe, samtidig med at stoffet fra den døende stjerne tilføres sig selv .
Afhængigt af deres indledende afstand kan denne proces tage hundreder eller tusinder af år. Når de endelig støder sammen, vil neutronstjernen og den røde kæmpes kerne smelte sammen. Hvis deres samlede masse overstiger Oppenheimer-Volkov-grænsen , vil de kollapse i et sort hul , og en supernovaeksplosion vil sprede de ydre lag af stjernen. Ellers vil begge objekter smelte sammen til en enkelt neutronstjerne. Overfladetemperaturen på en neutronstjerne er meget høj - mere end 10 9 K. Denne temperatur kan udløse fusion i en skive af accreterende gas. Kompressionen af gas under påvirkning af tyngdekraften af en neutronstjerne kan også føre til et lignende resultat [12] [13] . På grund af den høje temperatur og den enorme tyngdekraft kan der forekomme ekstremt usædvanlige termonukleære processer på overfladen af en faldende neutronstjerne . Brint kan ikke blot smelte sammen til helium , som det sker i konventionel stjernenukleosyntese , men producere meget usædvanlige blandinger af isotoper . Der er forslag om, at rp-processen , som opstår under supernovaeksplosioner, også forekommer inde i Thorn-Zhitkov-objekter [14] .
Thorn-Zhitkow objekter er relativt sjældne af to grunde: For det første kan de kun dannes i et massivt tæt binært system , og for det andet er de kun et trin i udviklingen af sådanne systemer, som i sig selv varer kort tid (det tager omkring 1000 år for neutronstjernen at nå kernen og omkring 1 måned for processen med deres fusion at finde sted [2] ). Skemaet for udviklingen af stjerner i et massivt tæt binært system , som oprindeligt består af to stjerner af OB- spektraltyper , kan repræsenteres som følger [1] :
Det menes [2] at Thorne-Zhitkov-objekter dannes med en hastighed på 1/500-1/1000 om året i vores galakse , som har en masse på 10 11 solmasser . Disse data gør det muligt at beregne, at mere end 30 Thorn-Zhitkov-objekter dannes om året i et område af rummet med en radius på 30 Mpc .
I observationsmanifestationer kan Thorne-Zhitkov-objektet ligne en fuldt konvektiv rød superkæmpe [1] , eller, hvis det er varmt nok, nitrogenrige stjerner af typen Wolf-Rayet (type WN8). Sådanne objekter skal også have høje rumhastigheder og høje højder z over det galaktiske plan, da de blev dannet i et binært system, der oplevede en supernovaeksplosion [1] .