Странные звезды типа Т Тельца.

[Kostyrko]

Очень интересный класс звезд типа Т Тельца описан в источнике: [Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. М: 1984]. Звезды типа Т Тельца, как правило, холодные, с избытком лития в атмосфере.
Возможной причиной избытка лития Шкловский считает то, что в недрах таких звезд еще не наступили ядерные реакции, ведущие к выгоранию легких элементов. А откуда взялся избыточный литий, в этом источнике не говорится.
Другой источник (http://www.astronet.ru/db/msg/1188628) появление избыточного лития поясняет таким образом. Высокое содержание лития в молодых звездах (в особенности типа Т Тельца) может объясняться реакциями скалывания на ранних стадиях эволюции звезд. А откуда взялись более тяжелые элементы, породившие литий вследствие реакций скалывания, не упоминается.

Из приведенных обстоятельств можно заключить, что звезды типа Т Тельца ранее содержали избыток элементов тяжелее лития, превратившихся затем в литий. Но тяжелые элементы образуются в звездах, в ядерных реакциях синтеза. В таком случае, холодная молодая звезда типа Т Тельца может содержать объект, имеющий избыток тяжелых элементов, т. е., ранее этот объект уже был звездой.

Имеются ли иные объяснения избытка лития в звездах типа Т Тельца?

С уважением, Костырко Леонид Николаевич.

[EvilShurik]

Звёзды второго и третьего поколений содержат в себе много тяжёлых элементов от предшествовавших вспышек новых и сверхновых. Причём разные новые генерируют максимумы разных элементов. Литей может быть наследством такой нетипичной вспышки новой.

[Дмитрий Вибе]

Из приведенных обстоятельств можно заключить, что звезды типа Т Тельца ранее содержали избыток элементов тяжелее лития, превратившихся затем в литий. Но тяжелые элементы образуются в звездах, в ядерных реакциях синтеза. В таком случае, холодная молодая звезда типа Т Тельца может содержать объект, имеющий избыток тяжелых элементов, т. е., ранее этот объект уже был звездой.

Имеются ли иные объяснения избытка лития в звездах типа Т Тельца?

В принципе, все объяснено верно. Любая звезда типа Т Тельца действительно содержит объект, который ранее (частично) входил в состав звезд -- это тот газ, из которого она состоит.

Обзор по эволюции легких элементов: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0702071

О реакциях скалывания: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0110327

[Kostyrko]

Шкловский в своей книге пишет, что звезды типа Т Тельца всегда наблюдаются группами, Т-ассоциациями. В таких ассоциациях наблюдается скопление плотных облаков газово-пылевой межзвездной среды, в которую звезды типа Т Тельца буквально погружены.
Избыток лития присутствует в атмосферах звезд типа Т Тельца. Но в книге отсутствуют упоминания об избытке лития у скоплений облаков, окружающих эти звезды. Механизмов, приводящих к перераспределению избытка лития из окружающей среды к звездам типа Т Тельца, не видно. В таком случае избыточный литий вырабатывается, вероятнее всего, звездами типа Т Тельца. Отсюда возникает предположение, что звезда типа Т Тельца может содержать объект, отличающийся от окружающих звезду облаков избытком тяжелых элементов,  т. е., ранее этот объект уже был звездой.

А может быть в облаках, окружающих звезды типа Т Тельца, также содержится избыток лития, и в таких же, как и в звездах, пропорциях?

[Kostyrko]

Как известно, звезды малых масс, когда они становятся видимыми, находятся в области диаграммы ГР, занимаемой звездами типа Т Тельца, более массивные звезды – в области, где находятся эмиссионные звезды Хербига (http://www.astronet.ru/db/msg/1188340).
В дополнение к спусковым механизмам (триггерам) звездообразования (http://www.astronet.ru/db/msg/1188771) в качестве ядра вновь образующейся звезды можно предложить погасшую звезду – плотный компактный объект. Чем плотнее такое ядро, тем меньше джинсовская масса у образующейся звезды. В таком случае место расположения звезды на диаграмме ГР зависит от того, содержит ли звезда объект, ранее уже бывший звездой, а также от того, какова масса этого объекта. Чем большая часть массы звезды сосредоточена в таком объекте, тем ниже на диаграмме ГР должна находиться образовывающаяся звезда.
В ходе образования новых звезд на основе плотного компактного ядра, над механизмом сжатия превалирует более медленный процесс аккреции (http://www.astronet.ru/db/msg/1186362) вещества из очень плотного газово-пылевого окружения. Поэтому процесс образования этих звезд должен быть продолжительным, что подтверждается наблюдениями.

[Дмитрий Вибе]

В дополнение к спусковым механизмам (триггерам) звездообразования (http://www.astronet.ru/db/msg/1188771) в качестве ядра вновь образующейся звезды можно предложить погасшую звезду – плотный компактный объект.

Давайте лучше предложим в качестве ядра арбуз. Это гораздо интереснее.

над механизмом сжатия превалирует более медленный процесс аккреции

Чем аккреция отличается от сжатия и почему она медленнее?

Поэтому процесс образования этих звезд должен быть продолжительным, что подтверждается наблюдениями.

Что именно подтверждается наблюдениями и какими наблюдениями?

[Kostyrko]

Чем аккреция отличается от сжатия и почему она медленнее?

Сжатие газово-пылевого облака вызывает выделение энергии внутри сжимаемого объема, а аккреция, т. е. падение вещества на космическое тело под действием сил тяготения, приводит к выделению энергии в месте падения, – вблизи поверхности тела.
Согласно наиболее распространенной точке зрения, звезды образуются в результате конденсации вещества межзвездной среды, а время сжатия родительского облака имеет порядок 10^5 - 10^6 лет.
Аккреция на космическое тело массы вещества, порядка солнечной, требует значительно большего времени. Так, для обеспечения рентгеновской светимости нейтронной звезды, достаточной для объяснения наблюдаемых рентгеновских источников, требуется небольшой приток массы, порядка 10^(-9) от массы Солнца в год. Но даже такой приток возможен лишь при условии, что вокруг звезды имеется облако газа, плотность которого много больше плотности межзвездной среды, или звезда входит в состав тесной двойной системы и действует механизм перетекания.
Таким образом, для накопления массы вещества, достаточной для образования звезды, механизму аккреции требуется больше времени, чем механизму сжатия такой же массы вещества.

Что именно подтверждается наблюдениями и какими наблюдениями?

Наблюдениями подтверждается значительная продолжительность звездообразования звезд типа Т Тельца. Действительно, в соответствии с наблюдениями эти звезды, когда становятся видимыми, находятся в правой нижней области диаграммы ГР. А стадия сжатия и выхода к главной последовательности является наиболее продолжительной именно для звезд этой области. Вот что об этом пишет Шкловский: «… более массивные протозвезды, эволюционирующие в звезды О и В, достигают главной последовательности скорее, в то время как менее массивные протозвезды, наблюдаемые как объекты Т Тельца, эволюционируют значительно медленнее».

[Дмитрий Вибе]

Таким образом, для накопления массы вещества, достаточной для образования звезды, механизму аккреции требуется больше времени, чем механизму сжатия такой же массы вещества.

На самом деле, в протозвездном облаке просто наступает такой момент, когда общее сжатие переходит в аккрецию. Центральная, более плотная часть эволюционирует быстрее, и когда в ней уже начинаются структурные перестройки, связанные с образованием протозвезды, внешняя оболочка продолжает валиться на обособившийся центр. Характерные значения темпа аккреции 10^-4 -- 10^-2 масс Солнца в год.Почитать можно, например, здесь: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0602049.

[Kostyrko]

Интересные наблюдательные данные о звездах типа Т Тельца, в том числе и данные об аккреции вещества на эти звезды, приведены в http://www.astronet.ru/db/msg/1190949/node14.html.
По некоторым наблюдаемым свойствам и теоретическим соображениям предполагают недавнее рождение звезд типа Т Тельца.
С другой стороны определенные особенности спектров звезд этого типа присущи и Солнцу, т. е. не очень молодой звезде, пребывающей на главной последовательности диаграммы ГР.
Кроме того, избыток лития наблюдается в атмосферах звезд типа Т Тельца, но нет упоминаний о таком избытке для родительских газово-пылевых облаков.
Эти обстоятельства могут свидетельствовать о том, что звезды типа Т Тельца содержат погасшие звезды. В таком случае оценка возраста галактик (http://www.astronet.ru/db/msg/1190778) дает лишь нижний его предел, и появляется возможность произвола в оценке «даты» Большого Взрыва.

Имеются ли модели звездообразования, в которых центрами конденсации или аккреции вещества являются, например, «черные» карлики или «потухшие» пульсары (нейтронные звезды)?

[PavelB]

Таким образом, для накопления массы вещества, достаточной для образования звезды, механизму аккреции требуется больше времени, чем механизму сжатия такой же массы вещества.

На самом деле, в протозвездном облаке просто наступает такой момент, когда общее сжатие переходит в аккрецию. Центральная, более плотная часть эволюционирует быстрее, и когда в ней уже начинаются структурные перестройки, связанные с образованием протозвезды, внешняя оболочка продолжает валиться на обособившийся центр. Характерные значения темпа аккреции 10^-4 -- 10^-2 масс Солнца в год.Почитать можно, например, здесь: http://arxiv.org/abs/astro-ph/0602049.

А есть статьи на arxiv.org посвященные ислледованию процессов в газово-пылевых тумманостях при медленном прохождении через них белых карликов и нейтронных звезд?

В тех книгах по астрономии которые я читал упоминается, что при прохождении звезд Млечного Пути через плотные газово-пылевые туманности может начатся более интенсивный процесс звездо-образования. Но сами звезды последних стадий эволюции (вроде потухших или почти потухших белых карликов) не успевают при прохождении набрать достаточно массы для возобновления термоядерных реакций.
Интересно насколько этот момент исследован теоритически.

[Дмитрий Вибе]

Кроме того, избыток лития наблюдается в атмосферах звезд типа Т Тельца, но нет упоминаний о таком избытке для родительских газово-пылевых облаков.
Эти обстоятельства могут свидетельствовать о том, что звезды типа Т Тельца содержат погасшие звезды.

Они свидетельствуют лишь о том, что литий в родительских облаках не поддается обнаружению.

Имеются ли модели звездообразования, в которых центрами конденсации или аккреции вещества являются, например, «черные» карлики или «потухшие» пульсары (нейтронные звезды)?

Нет. Постройте -- Ваша будет первой.

А есть статьи на arxiv.org посвященные ислледованию процессов в газово-пылевых тумманостях при медленном прохождении через них белых карликов и нейтронных звезд?

Вот, нарыл кое-что.

http://adsabs.harvard.edu/abs/1987ApJ...313..218B
http://adsabs.harvard.edu/abs/1993A%26A...277..477C
http://adsabs.harvard.edu/abs/1995ApJ...454..370B
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305421

[Kostyrko]

Кроме того, избыток лития наблюдается в атмосферах звезд типа Т Тельца, но нет упоминаний о таком избытке для родительских газово-пылевых облаков.
Эти обстоятельства могут свидетельствовать о том, что звезды типа Т Тельца содержат погасшие звезды.

Они свидетельствуют лишь о том, что литий в родительских облаках не поддается обнаружению.

Имеются ли модели звездообразования, в которых центрами конденсации или аккреции вещества являются, например, «черные» карлики или «потухшие» пульсары (нейтронные звезды)?

Нет. Постройте -- Ваша будет первой.

Модели звездообразования, в которых центрами аккреции вещества являются нейтронные звезды (в тесных двойных звездах), уже давно имеются (например, http://www.astronet.ru/db/msg/1188342).

Шкловский пишет об исследовании обилия химических элементов в облаках разных типов с помощью специализированного астрономического спутника «Коперник».

Имеются ли сведения о попытках обнаружения избытка лития в родительских облаках Т-ассоциаций?

[Kostyrko]

Хербиг относит звезды к типу Т Тельца в том числе и по критерию присутствия в их спектрах аномально интенсивных эмиссионных линий нейтрального железа, что является специфической особенностью данного типа звезд.
Однако железо образовывается в звездах, когда они находятся на главной последовательности диаграммы ГР, в процессе термоядерных реакций. Поэтому молодые звезды типа Т Тельца, не достигшие еще главной последовательности, вполне могут содержать погасшие звезды. При этом, учитывая массы погасших звезд как массы центров конденсации вещества родительского облака, может быть прояснен механизм, определяющий спектр масс фрагментов облака.

[Дмитрий Вибе]

Однако железо образовывается в звездах, когда они находятся на главной последовательности диаграммы ГР, в процессе термоядерных реакций. Поэтому молодые звезды типа Т Тельца, не достигшие еще главной последовательности, вполне могут содержать погасшие звезды.

В скрепке, лежащей у меня на столе, также содержится железо. Означает ли это, что внутри скрепки находится погасшая звезда?

[bob]

В скрепке, лежащей у меня на столе, также содержится железо. Означает ли это, что внутри скрепки находится погасшая звезда?

Даже несколько тысяч звёзд. Но в малом долевом участии. Сообщение ув. Kostyrko  действительно содержит гмпотезу из фантастичного разряда.

[Дмитрий Вибе]

Модели звездообразования, в которых центрами аккреции вещества являются нейтронные звезды (в тесных двойных звездах), уже давно имеются (например, http://www.astronet.ru/db/msg/1188342).

Ни одного слова там нет про звездообразование. Хотя... Не считает ли уважаемый Kostyrko звездообразованием новые звезды?..

[bob]

Модели звездообразования, в которых центрами аккреции вещества являются нейтронные звезды (в тесных двойных звездах), уже давно имеются (например, http://www.astronet.ru/db/msg/1188342).

Ни одного слова там нет про звездообразование. Хотя... Не считает ли уважаемый Kostyrko звездообразованием новые звезды?..

Что-то вроде. Нейтронная звезда, окружённая аккрецирующей протяженной атмосферой, погружённая в непрозрачную сферическую туманность, имитирующую поверхность крупной звезды оригинальных свойств. Что-то в этом роде. Механизм образования такого объекта неясен. Стабильным он быть не может. И вдвойне неясно, чем это похоже на Т Тельца. Приведённая выдержка из книг Шкловского показывает дисковую, а не сферическую аккрецию.

[Kostyrko]

Источник http://www.astronet.ru/db/msg/1188342 однозначно указывает на возможность звездообразования на нейтронных звездах как на центрах аккреции вещества: «В зависимости от орбитального периода системы в момент заполнения оптич. компонентом ее полости Роша возможно … образование из двойной звезды одиночной массивной звезды с нейтронным ядром …». Далее следует замечание: «Эволюция звезды с нейтронным ядром численно пока не изучена. Вероятно, она приводит к потере оболочки за время, не превышающее миллион лет, и к образованию нейтронной звезды».
Таким образом, этот источник предполагает последовательное существование четырех объектов на основе эволюции одного и того же звездного ядра: звезда в тесной двойной звезде – нейтронная звезда в тесной двойной звезде – одиночная звезда с нейтронным ядром – одиночная нейтронная звезда.

Другой источник (http://www.astronet.ru/db/msg/1222187/sect16.html) указывает на наблюдательные данные образования массивных звезд в результате аккреции окружающего вещества: «Недавно в молодом шаровом скоплении (очень редкий объект в Нашей Галактике!), которое частично разрушило несколько газапылевых коконов, удалось увидеть три молодые массивные звезды. Все они были удалены от других звезд, т. е. было доказано, что массивные звезды рождаются не в результате «слипания» уже довольно крупных фрагментов (модель коагуляции), а в результате падения газа на единственное ядро (модель аккреции)».

Последний источник упоминает также о модели эволюции протозвезд Ларсона. Эта модель (с учетом неоднородности исходного облака) – похожа на модель Хаяши-Накано, «но имеют место быстрое выделение маленького плотного ядра и долгое (1 миллион лет) падение на него оболочки».
Очевидно, в модели Ларсона маленькое плотное ядро может быть одним из реальных астрономических объектов – «черным» карликом или погасшей звездой.

[bob]

Источник http://www.astronet.ru/db/msg/1188342 однозначно указывает на возможность звездообразования на нейтронных звездах как на центрах аккреции вещества: «В зависимости от орбитального периода системы в момент заполнения оптич. компонентом ее полости Роша возможно … образование из двойной звезды одиночной массивной звезды с нейтронным ядром …». Далее следует замечание: «Эволюция звезды с нейтронным ядром численно пока не изучена. Вероятно, она приводит к потере оболочки за время, не превышающее миллион лет, и к образованию нейтронной звезды».
Таким образом, этот источник предполагает последовательное существование четырех объектов на основе эволюции одного и того же звездного ядра: звезда в тесной двойной звезде – нейтронная звезда в тесной двойной звезде – одиночная звезда с нейтронным ядром – одиночная нейтронная звезда.

Понимаете, проблема именно в том, что "неизучено". Даже не практически, а теоретически. Не вышло на уровень приемлемых гипотез. Вот берём нейтронную звезду. Это модель. Протяжённой атмосферы, соприкасающейся с ней, у неё быть не может. Сколько бы её ни было, она поглотит её вмиг, и станет чёрной дырой, не справившись с пределом массы, если аккрецирующего вещества много. Рассмотрения достойны лишь модели удалённой сферы или широкого балджа, лежащего в направлении на наблюдателя. Очень удалённой сферы или балджа. То есть, есть НЗ. В удалённом как пояс Койпера сферическом "коконе". Этот "кокон" кажется истинной поверхностью звезды неизученного типа. Варьируя его состав, мы можем получить, что угодно. Любой бред, который взбредёт нам в голову. То есть - внутри почти бесконечный источник энергии, снаружи - сфера с желаемым нами составом. Чёрный ящик. Прежде, чем рассматривать такие модели, надо вспомнить о бритве Оккама, и подумать, надо ли нам это, пока новые данные не поступили.

[Kostyrko]

«Что же касается Т-ассоциаций, то высокие плотности и малые дисперсии скоростей звёзд в Т-ассоциациях указывают на их устойчивость» (http://www.astronet.ru/db/msg/1188776).
Вместе с тем часто Т-ассоциации совпадают с О-ассоциациями.

Тогда, если Т-ассоциация в результате пекулярного движения попала в облако, содержащее О-ассоциацию, то, в общем случае, могут наблюдаться регулярные относительные движения этих ассоциаций. Кроме того, Т-ассоциация может оказаться частично погруженной в общее облако (при этом звезды Т-ассоциации за пределами облака могут выглядеть не похожими на звезды типа Т Тельца). Т. е., несложно определить, возникли ли Т- и О-ассоциации в одном, общем для них газо-пылевом облаке.
Имеются ли такие наблюдения Т- и О-ассоциаций в общем облаке?