Субкарлик
Субкарлики — тип зір, тьмяніших за зорі головної послідовності того самого спектрального класу, які виділяють в окремий клас світності VI. На діаграмі Герцшпрунга — Рассела субкарлики лежать нижче головної послідовності. Субкарлики поділяють на два типи — холодні й гарячі, які різняться не лише температурою поверхні, а й мають суттєві фізичні й еволюційні відмінності. Серед гарячих субкарликів спектральних класів O і B також існують певні відмінності, тому їх розглядають окремо; вважають, що вони формуються різними шляхами.
Характеристики й еволюція
Субкарлики — це зорі, на 1—2m (у 2,5—6 разів) тьмяніші за зорі головної послідовності за однакових спектральних класів, але значно яскравіші за білі карлики[1]. Відповідно, область, яку займають субкарлики на діаграмі Герцшпрунга — Рассела, лежить трохи нижче головної послідовності[2]. У спектральній класифікації такі зорі відносять до окремого класу світності VI або позначають префіксом sd[3][4].
Серед цих зір розрізняють холодні й гарячі субкарлики. Вони відрізняються не лише температурою поверхні та спектральним класом, а й джерелами енергії та еволюційними стадіями[2].
Холодні субкарлики
| Абсолютні зоряні величини холодних субкарликів у смузі V[5] | |
|---|---|
| Спектральний клас | MV |
| F5 | +4,8 |
| G0 | +5,7 |
| G5 | +6,4 |
| K0 | +7,3 |
| K5 | +8,4 |
| M0 | +10 |
| M2 | +12 |
| M5 | +14 |
| M8 | +16 |
Холодні субкарлики — зорі пізніх спектральних класів: переважно G, K, M. Ці зорі спалюють водень у своїх ядрах, як і зорі головної послідовності. Холодні субкарлики — це старі зорі з низькою металічністю, що належать до населення II[2][6]. Через низький вміст важких елементів спектральні лінії цих елементів у таких зорях досить слабкі[3].
Нижча світність субкарликів порівняно із зорями головної послідовності за однакових температур також зумовлена малою металічністю. Чим менший вміст важких елементів в атмосфері зорі, тим вища прозорість її зовнішніх шарів, тому в бідних на метали зір випромінювання в середньому надходить із глибших шарів. На більшій глибині температури вищі, отже в таких зір за тієї самої світності температура фотосфери є вищою, а радіус — меншим[7].
Прикладом холодного субкарлика є зоря Каптейна[6].
Серед коричневих карликів також трапляються субкарлики: наприклад, ULAS J131610.28+075553.0 має спектральний клас sdT6.5[8].
Класифікація
Холодні субкарлики поділяють на три типи: субкарлики (позначаються sd), екстремальні субкарлики (англ. extreme subdwarfs, позначаються esd) і ультрасубкарлики (англ. ultra subdwarfs, позначаються usd). Ці три типи різняться ступенем дефіциту важких елементів: їхня металічність у середньому становить відповідно −0,5, −1 і −1,5[7].
Гарячі субкарлики
Гарячі субкарлики належать до ранніх спектральних класів: O і B. На відміну від холодних субкарликів, у своїх ядрах ці зорі спалюють гелій. У ході еволюції вони перетворюються на білі карлики і можуть належати до будь-якого зоряного населення. Деякі з цих зір розташовані на смузі нестабільності, тому зазнають пульсацій[2][9].
Попри зовнішню подібність, субкарлики класу O і класу B відрізняються, зокрема, за хімічним складом. Крім того, у субкарликів класу O значно рідше спостерігаються компаньйони, ніж у субкарликів класу B. Через це вважають, що такі зорі формуються різними шляхами[9].
Субкарлики класу B

Субкарлики класу B найчастіше є колишніми червоними гігантами, які втратили майже всю водневу оболонку. З погляду еволюції субкарлики класу B перебувають на горизонтальній гілці, а саме — в її найгарячішій, блакитній частині, яку також називають екстремальною горизонтальною гілкою (англ. extreme horizontal branch). Світності зір горизонтальної гілки приблизно однакові, і в області високих температур ці зорі виявляються тьмянішими за зорі головної послідовності тих самих температур і спектральних класів. Якісна відмінність таких субкарликів від інших зір горизонтальної гілки полягає в тому, що їхні водневі оболонки мають дуже малу масу — менше ніж 0,01 M☉, і горіння водню в шаровому джерелі в них не відбувається[9][1].
У таких зір часто є компаньйони, разом із якими вони утворюють тісні подвійні системи — зазвичай це білі карлики або червоні карлики. Саме гравітаційний вплив таких компаньйонів міг позбавити зорю оболонки, коли вона заповнила порожнину Роша, і перетворити її на субкарлик. Також припускають існування субкарликів із нейтронною зорею або чорною дірою як компаньйоном[9].
Субкарлики класу O
Про субкарлики класу O загалом відомо менше, ніж про субкарлики класу B. Оскільки перші майже не трапляються в тісних подвійних системах, вважають, що найчастіше вони утворюються внаслідок злиття гелієвих білих карликів, хоча існують і інші канали їх утворення[10]. Атмосфери цих зір можуть бути як дуже бідними на гелій, так і майже повністю складатися з нього. Крім того, кілька субкарликів класу O відомі як джерела рентгенівського випромінювання[9].
Історія вивчення
Вперше зорі, тьмяніші за зорі головної послідовності, але яскравіші за білі карлики, відкрили Волтер Адамс і Альфред Джой, які опублікували це відкриття 1922 року. Спочатку такі об'єкти називали «проміжними білими карликами». Термін «субкарлик» щодо таких зір уперше використав Джерард Койпер у 1939 році. Першими відкритими субкарликами були холодні субкарлики[6]. Гарячі субкарлики почали відкривати пізніше: перші такі відкриття зробили Фріц Цвіккі і Мілтон Г'юмасон у 1947 році[9].
Примітки
- ↑ а б Karttunen et al., 2007, p. 216.
- ↑ а б в г Юнгельсон Л. Р.. Субкарлики // Большая российская энциклопедия : [в 36 т.] / председ. ред. кол. Ю. С. Осипов, отв. ред. С. Л. Кравец. — М. : Науч. изд-во «БРЭ», 2016. — Т. 31. Социальное партнёрство — Телевидение. — С. 360. — ISBN 978-5-85270-368-2. (рос.)
- ↑ а б Кононович, Мороз, 2004.
- ↑ Darling D. Subdwarf. The Internet Encyclopedia of Science. Архів оригіналу за 31 жовтня 2020. Процитовано 29 березня 2021.
- ↑ Zombeck M. V. Handbook of Space Astronomy and Astrophysics. Cambridge University Press. с. 71. Архів оригіналу за 29 грудня 2010. Процитовано 29 березня 2021.
- ↑ а б в Jao W., Henry T. J., Beaulieu T. D., Subasavage J. P. Cool Subdwarf Investigations. I. New Thoughts on the Spectral Types of K and M Subdwarfs : [англ.] // The Astronomical Journal. — Bristol : IOP Publishing, 2008. — Vol. 136 (14 липня). — С. 840—880. — ISSN 0004-6256. — doi:10.1088/0004-6256/136/2/840.
- ↑ а б Kesseli A. Y., Kirkpatrick J. D., Fajardo-Acosta S. B., Penny M. T., Gaudi B. S. Radii of 88 M Subdwarfs and Updated Radius Relations for Low-metallicity M-dwarf Stars : [англ.] // The Astronomical Journal. — Bristol : IOP Publishing, 2019. — Vol. 157 (22 січня). — С. 63. — ISSN 0004-6256. — doi:10.3847/1538-3881/aae982.
- ↑ Burningham B., Smith L., Cardoso C. V., Lucas P. W., Burgasser A. J. The discovery of a T6.5 subdwarf : [англ.] // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — N. Y. : Wiley-Blackwell, 2014. — Vol. 440, no. 1 (1 травня). — С. 359—364. — ISSN 0035-8711. — doi:10.1093/mnras/stu184.
- ↑ а б в г д е Heber U. Hot Subluminous Stars : [англ.] // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. — San Francisco : Astronomical Society of the Pacific, 2016. — Vol. 128, no. 966 (12 липня). — С. 1—4, 20—21, 33—34, 53—55, 73, 77—79. — ISSN 1538-3873 0004-6280, 1538-3873. — doi:10.1088/1538-3873/128/966/082001.
- ↑ Napiwotzki R. The origin of helium-rich Subdwarf O stars (PDF). Institut für Astronomie und Astrophysik Tübingen (англ.). Universität Tübingen. Архів (PDF) оригіналу за 7 жовтня 2011. Процитовано 14 липня 2021.
Литература
- Субкарлики // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 456. — ISBN 966-613-263-X.
- Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии / под ред. В. В. Иванова. — 2-е изд., испр. — Москва : УРСС, 2004. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.
- Karttunen H., Kroger P., Oja H., Poutanen M., Donner K. J. Fundamental Astronomy. — 5th Edition. — Berlin; Heidelberg; New York : Springer, 2007. — 510 p. — ISBN 978-3-540-34143-7.
Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).