Objek Thorne–Żytkow

Ilustrasi HV 2112, salah satu bintang yang dianggap sebagai kandidat Objek Thorne–Żytkow.

Objek Thorne–Żytkow (bahasa Inggris: Thorne–Żytkow Object, disingkat TŻO; TZO), juga dikenal sebagai bintang hibrida, adalah jenis bintang hipotesis di mana raksasa merah atau maharaksasa merah mengandung bintang neutron pada intinya, yang terbentuk dari tabrakan antara bintang raksasa dengan bintang neutron. Objek tersebut pertama kali dihipotesiskan oleh Kip Thorne dan Anna Żytkow (astrofisikawan berkebangsaan Polandia) pada tahun 1977.[1]

Pada tahun 2014, ditemukan bahwa HV 2112 merupakan kandidat kuat sebagai objek Thorne–Żytkow.[2] Namun setelah di observasi ulang, kandidat ini dipertanyakan.[3]

Pembentukan

Ketika Thorne dan Żytkow melakukan simulasi komputer untuk mengetahui bagaimana pembentukan TŻO, mereka menemukan bahwa bintang neutron yang terlalu dekat dengan bintang pasangannya yang lebih besar, dapat menyebabkan kedua bintang tersebut akan bergabung dan bintang neutron akan hidup di dalam intinya.[4][5]

Para astronom umumnya memiliki teori yang berbeda-beda tentang pembentukan TŻO, dan kebanyakan teorinya bergantung pada keadaan awalnya sebagai sistem biner:[4]

Teori Leonard, Hills, Dewey, dan Rachel

Ketika bintang primer dalam sistem biner yang erat meledak sebagai supernova, arah perluasan ledakannya yang tidak simetris memungkinkan sisa-sisa intinya (yang berupa bintang neutron) terdorong dengan kuat dari tempat asalnya. Arah dorongannya kadang mengarah pada perisentrum bintang sekundernya. Karena dorongannya dengan kecepatan yang tinggi, bintang neutronnya akan terlalu dekat dengan bintang sekundernya sehingga ia akan dilahap menjadi intinya.[6][7]

Teori Taam, Bodenheimer, dan Ostriker

Teori ini mirip seperti di atas, tetapi dengan asumsi bahwa sistem binernya tidak terganggu, maka akan terjadi evolusi dan penggabungan bertahap antara bintang sekunder dengan bintang neutron. Mereka memaparkan dua kemungkinan yang akan terjadi, yaitu antara bintang neutronnya memiliki pergerakan yang cukup untuk memasuki atmosfer bintang sekundernya ketika memulai pembakaran helium, atau bintang sekundernya berevolusi menjadi raksasa merah yang cukup untuk melahap bintang neutronnya.[8][6][9]

Teori lain

Beberapa astronom lain juga mengusulkan tabrakan antara bintang neutron dengan bintang deret utama di dalam gugusan bintang.[10][11]

Akhir dari TŻO

Para peneliti berpendapat bahwa TŻO cenderung berevolusi menjadi struktur masif berbentuk seperti piringan, tergantung dari ketidakstabilan gravitasi yang dibuatnya, dan seberapa banyak bintang yang diketahui intinya meng-akresi materinya. Bintang di intinya mungkin menjadi bintang neutron yang sedikit berputar, atau menjadi lubang hitam bintang. Jika yang keluar adalah bintang neutron yang sedikit berputar, maka ada kemungkinan ia akan dikelilingi oleh planemo.[12]

Daftar kandidat

Kandidat Asensio Rekta Deklinasi Lokasi Penemuan Catatan Referensi
HV 11417 Awan Magellan Kecil 2019 Setelah HV 2112 dipertanyakan, mereka menemukan sebuah kandidat baru yang dinamai HV 11417 dari sampel mereka [13]
HV 2112  01j 10m 03.87d  -72° 36′ 52.6″ Awan Magellan Kecil 2014 Sebelumnya dikategorikan sebagai AGB, tetapi secara pengamatan lebih cocok sebagai superraksasa merah [14]
U Aquarii  22j 03m 19.69d  -16° 37′ 35.2″ Aquarius 1999 Dikatalogkan sebagai variabel R Coronae Borealis [15]
VZ Sagittarii  18j 15m 08.58d  -29° 42′ 29.6″ Sagittarius 1999 Dikatalogkan sebagai variabel R Coronae Borealis [15]

Referensi

  1. ^ Thorne, K. S.; Zytkow, A. N. (1977-03). "Stars with degenerate neutron cores. I - Structure of equilibrium models". The Astrophysical Journal. 212: 832. doi:10.1086/155109. ISSN 0004-637X. 
  2. ^ Levesque, Emily M.; Massey, Philip; Żytkow, Anna N.; Morrell, Nidia (2014-07-08). "Discovery of a Thorne–Żytkow object candidate in the Small Magellanic Cloud". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 443 (1): L94–L98. doi:10.1093/mnrasl/slu080. ISSN 1745-3933. 
  3. ^ Beasor, Emma R; Davies, Ben; Cabrera-Ziri, Ivan; Hurst, Georgia (2018-07-02). "A critical re-evaluation of the Thorne–Żytkow object candidate HV 2112". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 479 (3): 3101–3105. doi:10.1093/mnras/sty1744. ISSN 0035-8711. 
  4. ^ a b Thursday, Eric Betz | Published:; July 2; 2020. "Thorne-Żytkow Objects: When a Supergiant Star Swallows a Dead Star". Astronomy.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-09-28. 
  5. ^ Thorne, K. S.; Zytkow, A. N. (1975-07-01). "Red giants and supergiants with degenerate neutron cores". The Astrophysical Journal Letters. 199: L19–L24. doi:10.1086/181839. 
  6. ^ a b Leonard, Peter J. T.; Hills, Jack G.; Dewey, Rachel J. (1994-03-01). "A new way to make Thorne-Zytkow objects". The Astrophysical Journal Letters. 423: L19–L22. doi:10.1086/187225. 
  7. ^ Brandt, W. N.; Podsiadlowski, Ph (1994-12-07). "The Effects of High-Velocity Supernova Kicks on the Orbital Properties and Sky Distributions of Neutron Star Binaries". arXiv:astro-ph/9412023. 
  8. ^ Taam, R. E.; Bodenheimer, P.; Ostriker, J. P. (1978-05-01). "Double core evolution. I - A 16 solar mass star with a 1 solar mass neutron-star companion". The Astrophysical Journal. 222: 269–280. doi:10.1086/156142. 
  9. ^ Levesque, Emily M.; Massey, Philip; Żytkow, Anna N.; Morrell, Nidia (2014-09-01). "Discovery of a Thorne–Żytkow object candidate in the Small Magellanic Cloud". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (dalam bahasa Inggris). 443 (1): L94–L98. doi:10.1093/mnrasl/slu080. ISSN 1745-3925. 
  10. ^ Benz, W.; Hills, J. G. (1992-04-01). "Three-dimensional hydrodynamical simulations of colliding stars . III - Collisions and tidal captures of unequal-mass main-sequence stars". The Astrophysical Journal. 389: 546–557. doi:10.1086/171230. 
  11. ^ Ray, A.; Kembhavi, A. K.; Antia, H. M. (1987-10). "Evolution of stellar binaries formed by tidal capture" (PDF). Astronomy and Astrophysics (dalam bahasa Inggris). 184 (1-2): 164–172. ISSN 0004-6361. 
  12. ^ Podsiadlowski, Philipp; Cannon, Robert C.; Rees, Martin J. (1995-05-01). "The evolution and final fate of massive Thorne-Zytkow objects". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 274: 485–490. doi:10.1093/mnras/274.2.485. 
  13. ^ Beasor, Emma R.; Davies, Ben; Cabrera-Ziri, Ivan; Hurst, Georgia (2018-09-21). "A critical re-evaluation of the Thorne-\.Zytkow object candidate HV 2112". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 479 (3): 3101–3105. doi:10.1093/mnras/sty1744. ISSN 0035-8711. 
  14. ^ Levesque, Emily; Massey, Philip; Żytkow, Anna; Morrell, Nidia (30 May 2014). "Discovery of a Thorne-Zytkow object candidate in the Small Magellanic Cloud". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. 1406: L94–L98. arXiv:1406.0001 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2014MNRAS.443L..94L. doi:10.1093/mnrasl/slu080. 
  15. ^ a b Vanture, Andrew; Zucker, Daniel; Wallerstein, George (April 1999). "U Aquarii a Thorne–Żytkow Object?". The Astrophysical Journal. 514 (2): 932–938. Bibcode:1999ApJ...514..932V. doi:10.1086/306956.