Estrella extrema de helio

Una estrella extrema de helio  es una supergigante de baja masa (menos de la masa del Sol ) [1] , prácticamente desprovista de hidrógeno , el elemento químico más común en el Universo . Dado que se desconocen las condiciones bajo las cuales se podrían formar estrellas desprovistas de hidrógeno a partir de nubes moleculares , se supone que tales estrellas son el producto de la fusión de enanas blancas con núcleos de helio y carbono-oxígeno.

Propiedades

Las estrellas extremas de helio forman un subgrupo dentro de la categoría más amplia de estrellas deficientes en hidrógeno . Este último incluye estrellas de carbono frías como la variable R corona R , estrellas de tipo espectral O o B ricas en helio, estrellas de población Wolf-Rayet I , estrellas de tipo Hounds AM , enanas blancas WC y estrellas de tipo transicional como PG 1159 [2] .

La primera estrella extrema de helio conocida, HD 124448 , fue descubierta en 1942 por Daniel M. Popper en el Observatorio McDonald de EE. UU . No hubo líneas de hidrógeno en el espectro de esta estrella, pero sí se observaron fuertes líneas de helio , así como la presencia de carbono y oxígeno [3] . En 1952 se descubrió una segunda estrella, PV Teleskopa , y en 1996 se habían encontrado un total de 25 candidatas (en 2006 esta lista se había reducido a 21). Una característica común de estas estrellas es que la relación de abundancia de carbono a helio está siempre en el rango de 0,3 a 1%.

Las estrellas de helio extremas conocidas son supergigantes sin prácticamente hidrógeno en su composición. La temperatura de la superficie de estas estrellas oscila entre 9000-35000 K (8700-34700 °C). Están compuestos principalmente de helio, y el segundo elemento más abundante, el carbono, es de aproximadamente un átomo por cada 100 átomos de helio. La composición química de estas estrellas sugiere que en algún momento de su evolución, tanto el hidrógeno como el helio se quemaron en ellas.

Modelos teóricos

Hay dos escenarios para explicar la composición de las estrellas extremas de helio [4] :

• El modelo de doble degeneración explica la formación de estrellas en un sistema binario que consta de una enana blanca de helio y una enana blanca de carbono-oxígeno más masiva. Ambas estrellas dejaron de generar energía a través de la fusión nuclear y se convirtieron en objetos compactos. La liberación de radiación gravitatoria hizo que sus órbitas disminuyeran hasta que los objetos se fusionaron. Si la masa combinada no supera el límite de Chandrasekhar , el helio se unirá a la enana CO y se encenderá para formar una supergigante. Más tarde, se convertirá en una estrella extrema de helio y luego se enfriará y se convertirá en una enana blanca [4] [5] .
• El modelo de explosión finita sugiere que una estrella extrema de helio puede formarse tarde en la evolución de la estrella después de salir de la rama gigante asintótica . A medida que la estrella se enfría para formar una enana blanca, el helio se enciende en la capa que rodea el núcleo, lo que hace que las capas exteriores se expandan rápidamente. Si se consume el hidrógeno en esta capa, la estrella es deficiente en hidrógeno y se encoge, formando una estrella extrema de helio [4] .

El estudio de la abundancia de elementos en siete estrellas extremas de helio es consistente con los datos predichos por el modelo de doble degeneración [4] .

Notas

1. ↑ ¿De dónde vienen las "estrellas extremas de helio" | Astronomía en la escuela . www.astro.websib.ru . Fecha de acceso: 31 de agosto de 2021. (indefinido)
2. ↑ (PDF) Un catálogo de estrellas con deficiencia de hidrógeno  . Puerta de Investigación . Fecha de acceso: 31 de agosto de 2021.
3. ↑ Daniel M. Popper. Un espectro de tipo B peculiar  // Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico. - 1942-06-01. - T. 54 . - S. 160 . — ISSN 0004-6280 . -doi : 10.1086/ 125431 .
4. ↑ 1 2 3 4 Gajendra Pandey, David L. Lambert, C. Simon Jeffery, N. Kameswara Rao. Un análisis de los espectros ultravioleta de Extreme Helium Stars y nuevas pistas sobre sus  orígenes . - 2005-10-06.
5. ↑ Grani.Ru: Se revela el secreto del origen de las estrellas extremas de helio . grani-ru-org.appspot.com . Fecha de acceso: 31 de agosto de 2021. (indefinido)