什么是索恩-祖特阔夫天体(Thorne–Żytkow object):红超巨星内部套着中子星

索恩-祖特阔夫天体(外文名:Thorne–Żytkow object,简称:TŻO或TZO)也被称为混合星,是宇宙中的一种极为特殊的双星系统,一颗巨大的红巨星红超巨星的内部包含一颗中子星。索恩-祖特阔夫天体是一种推测的天体,目前已经有一些疑似案例。

索恩-祖特阔夫天体(Thorne–Żytkow object)指的是内部包含了一颗中子星的红超巨星
索恩-祖特阔夫天体(Thorne–Żytkow object)指的是内部包含了一颗中子星的红超巨星

在之前我们介绍过一种双星系统叫做相接双星,指的是两颗恒星的距离非常近,近到足够使得这两颗恒星表面物质融合在一起,看起来两颗恒星已经连在一起了。

而索恩-祖特阔夫天体则是一种极为特殊的相接双星,是由一颗红巨星或红超巨星和中子星相撞形成。

但是红巨星或红超巨星的体积虽然非常庞大,但是它们的密度却堪比真空,绝大部分的质量都集中在核心处,所以虽然和中子星相撞了,但是中子星却并不会彻底消失,而是在红巨星的内部和红巨星的核心相互绕行。

当然,一旦中子星进入到红巨星或超红巨星的内部,也预示着它终究会和红巨星的核心合并,最终可能会合并成一个新的中子星或者是坍缩成黑洞,这一切都取决于这两者的质量之和。

红超巨星内部的密度很低,所以中子星才能够在里面存在相当长的一段时间
红超巨星内部的密度很低,所以中子星才能够在里面存在相当长的一段时间

从中子星进入红巨星内部到最终两者彻底合并,大约需要1~10万年的时间。

因为中子星的表面温度非常高,有一些甚至超过上亿℃,这样的温度甚至比恒星的核心温度还要高。而当中子星进入到红巨星内部的时候,虽然红巨星包层的密度很低,但是毕竟不是真空,这些包层物质落到中子星表面的时候,中子星强大的引力会引发不同寻常的核聚变反应。

这种核聚变反应属于快速质子核合成反应,能够产生X射线暴这类不应该存在于红巨星和超红巨星身上的现象。

也真是通过这种不同寻常的反应,科学家才能够确认索恩-祖特阔夫天体(Thorne–Żytkow object)的存在。

目前天文学家在宇宙中已经发现了一些疑似索恩-祖特阔夫天体(Thorne–Żytkow object),比如位于小麦哲伦星云中的恒星HV 2112是一个强有力的候选者。另一个可能的候选人是明星HV 11417,也位于小麦哲伦星云中。

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