Objekt Thorne-Žitkov ( ang. Thorne-Żytkow object -TŻO; v ruskojazyčné literatuře je někdy označován jako objekt Landau-Thorn-Žitkov [1] na počest Lva Landaua ) je hypotetický hvězdný objekt: červený obr . (10–15 M ⊙ [2] ) nebo veleobra (s poloměrem několika AU , nízkou teplotou a svítivostí 10 5 L ⊙ [2] ) s neutronovou hvězdou (hmotnost větší než 1,4 M ⊙ [2] ) jako jádro - možný výsledek sloučení složek masivních binárních systémů ve fázi se společným pláštěm [3] .
Existenci takových objektů navrhli Kip Thorne a Anna Zhitkow ( en:Anna N. Żytkow ) v roce 1977 [4] . Jako kandidáti pro takové systémy bylo navrženo několik objektů (např. U Aquarius [5] , RCW 103 [6] ), ale žádný z nich nebyl potvrzen. V červnu 2014 se objevily zprávy o objevu první hvězdy tohoto typu - HV 2112 [7] [8] , které byly v roce 2018 vyvráceny, ale místo nich byl navržen nový kandidát - HV 11417 [9] [10] .
Objekt Thorne-Zhitkow lze vytvořit dvěma způsoby. V prvním případě vzniká, když se neutronová hvězda srazí s hvězdou, obvykle červeným obrem nebo veleobrem . Kolidujícími objekty mohou být jen putující hvězdy. Tento scénář je velmi nepravděpodobný, ale lze jej realizovat ve velmi hustých kulových hvězdokupách .
Další, pravděpodobnější způsob je implementován v binárním systému . Například neutronová hvězda vznikla před jejím masivnějším hvězdným společníkem při explozi supernovy . Protože výbuch supernovy není dokonale symetrický, neutronová hvězda může snížit svou oběžnou rychlost a přesunout se na nižší oběžnou dráhu, než byla její původní. To by mohlo způsobit, že se nová dráha neutronové hvězdy protne s jejím společníkem, nebo, pokud je jejím společníkem hvězda hlavní posloupnosti , mohla by vstoupit do vnějších vrstev společníka, když se z ní stane červený obr [11] .
Jakmile neutronová hvězda vstoupí do vnějších vrstev rudého obra, začne se znatelně zpomalovat , i když je obal nafukujícího se rudého obra velmi řídký, a neutronová hvězda se začne spirálovat směrem k jádru rudého obra. obr, současně na sebe narůstá hmota umírající hvězdy.
V závislosti na jejich počáteční vzdálenosti může tento proces trvat stovky nebo tisíce let. Když se konečně srazí, neutronová hvězda a jádro rudého obra splynou. Pokud jejich celková hmotnost překročí Oppenheimer-Volkovův limit , zhroutí se do černé díry a výbuch supernovy rozmetá vnější vrstvy hvězdy. Jinak se oba objekty spojí do jediné neutronové hvězdy. Povrchová teplota neutronové hvězdy je velmi vysoká - více než 10 9 K. Tato teplota může spustit fúzi v disku narůstajícího plynu. K podobnému výsledku může vést také stlačení plynu působením gravitace neutronové hvězdy [12] [13] . Díky vysoké teplotě a obrovské gravitaci může na povrchu padající neutronové hvězdy docházet k extrémně neobvyklým termonukleárním procesům . Vodík se může sloučit nejen do hélia , jak se to děje při konvenční nukleosyntéze hvězd , ale může produkovat velmi neobvyklé směsi izotopů . Existují návrhy, že proces rp , ke kterému dochází během výbuchů supernov, probíhá také uvnitř Thorn-Žitkovových objektů [14] .
Objekty Thorn-Zhitkow jsou poměrně vzácné ze dvou důvodů: za prvé se mohou tvořit pouze v masivním těsném dvojhvězdném systému a za druhé jsou pouze fází ve vývoji takových systémů, která sama o sobě trvá krátkou dobu (trvá asi 1000 let, než neutronová hvězda dosáhne jádra a asi 1 měsíc, než proběhne proces jejich sloučení [2] ). Schéma evoluce hvězd v masivním těsném dvojhvězdném systému , původně sestávajícím ze dvou hvězd OB spektrálních typů , lze znázornit následovně [1] :
Předpokládá se [2] , že Thorne-Žitkovovy objekty vznikají v naší Galaxii , která má hmotnost 10 11 hmotností Slunce , rychlostí 1/500-1/1000 za rok . Tato data umožňují vypočítat, že v oblasti vesmíru o poloměru 30 Mpc se ročně vytvoří více než 30 Thorn-Žitkovových objektů .
V pozorovacích projevech může Thorne-Žitkovův objekt připomínat plně konvektivního červeného veleobra [1] , nebo, pokud je dostatečně horko, hvězdy Wolf-Rayetova typu bohaté na dusík (typ WN8). Takové objekty musí mít také vysoké prostorové rychlosti a vysoké výšky z nad galaktickou rovinou, protože byly vytvořeny v binárním systému, který zažil explozi supernovy [1] .