| Аннотация |
Цель проекта – развитие теории эволюции тесных двойных звезд и изучение наблюдательных проявлений ее ключевых стадий. Предполагается исследовать устойчивость потери вещества компонентами двойных систем, транзиентные явления, сопровождающие перетекание вещества, формирование общих оболочек двойных звезд, исследовать объекты, возникающие при слиянии компонентов двойной звезды в общей оболочке. Актуальность исследования эволюции тесных двойных звезд (ТДЗ) для современной многоканальной астрономии определяется наблюдениями экстремальных физических процессов при аккреции вещества в ТДЗ на компактные объекты (рентгеновские и гамма-источники). Ван ден Хёвел с соавторами (1972, NPhS, 239, 67; 1973, A&A, 25, 387) и Тутуков и Юнгельсон (1973, NInfo, 27, 70) независимо предложили т.н. «эволюционный сценарий» для массивных ТДЗ, который связал наблюдаемые в оптике массивные двойные звезды, звезды Вольфа-Райе и сверхновые в двойных
системах, рентгеновские источники, одиночные и двойные нейтронные звезды и черные дыры. Эти теоретические предсказания были подтверждены открытием двойного радиопульсара PSR 1913+16 и обнаружением гравитационного излучения от сливающихся двойных черных дыр. Эволюционные сценарии стали основой метода численного популяционного синтеза (ПС), который является главным
инструментом для определения эволюционного статуса многих наблюдаемых объектов и их популяций, позволяет оценить их численность и характеристики и является тестом для коррекции детальных эволюционных расчетов после сопоставления с наблюдениями. Сценарии могут включать порядка 10 переходов между состояниями системы.
Некоторые из них исследованы недостаточно из-за отсутствия или невозможности детальных расчетов современными методами. Эти стадии могут быть связаны с наблюдаемыми объектами. Наиболее плохо исследованы общие оболочки, возникающие из-за невозможности присоединить все выпадающее на звезду вещество спутника в процессе переноса вещества между компонентами ТДС. Общие оболочки, в частности, определяют численность объектов, «выбывающих» из эволюционных цепочек для ТДС из-за слияния в них компонентов. Расчеты моделей строения общих оболочек затруднены значительным различием пространственных и временных шкал происходящих в них процессов (напр., Moreno, 2022, A&A, 667, A72). Но условия возникновение общих оболочек, исход эволюции в них и их роль в
определении численности наблюдаемых объектов могут быть исследованы с помощью детальных расчетов по одномерным эволюционным программам, таким как Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA, Paxton et al. 2019, ApJS, 240, 10 и ссылки в этой работе) и сопоставления результатов с наблюдениями, в частности, с помощью программ ПС. Исследование продуктов слияния невырожденных компонентов ТДС также является предметом ПС, поскольку их строение может отличаться от строения одиночных звезд тех же масс. Для достижения поставленных задач будет использована гибридная программа ПС, в которой учитывается эволюция обоих компонентов с использованием плотной сетки заранее рассчитанных эволюционных треков. Последнее критически важно для определения реакции звезды-аккретора на выпадение на нее вещества и возможности формирования контактных систем, общих оболочек, потери момента импульса двойной системой. Важно, что программа MESA, которую предполагается использовать для расчетов звездных моделей, позволяет учитывать вращение звезды-аккретора, которое игнорируется в подавляющем большинстве существующих расчетов, хотя оно
может играть существенную роль в эволюции аккреторов и ТДС в целом, поскольку влияет на эффективность аккреции и орбитальную эволюция системы.
|
