Субкарлики — тип звёзд, более тусклых, чем звёзды главной последовательности того же спектрального класса, которые выделяются в отдельный класс светимости VI. Субкарлики делятся на два типа — холодные и горячие, которые не только различаются температурой поверхности, но и имеют качественные физические и эволюционные различия. Между горячими субкарликами спектральных классов O и B также есть некоторые различия, поэтому их рассматривают по отдельности, и считается, что они формируются разными путями.

Характеристики и эволюция Субкарлики — звёзды, на 1—2m (в 2,5—6 раз) более тусклые, чем звёзды главной последовательности при одинаковых спектральных классах, но значительно более яркие, чем белые карлики. Соответственно, область, которую субкарлики занимают на диаграмме Герцшпрунга — Рассела, лежит немного ниже главной последовательности. В спектральной классификации такие звёзды выделяются в отдельный класс светимости VI, либо обозначаются префиксом sd.

Среди этих звёзд выделяются холодные и горячие субкарлики. Они различаются не только температурой поверхности и спектральным классом, но и источниками энергии и эволюционными стадиями.

Холодные субкарлики Абсолютные звёздные величины холодных субкарликов в полосе VСпектральный классMVF5 +4,8G0 +5,7G5 +6,4K0 +7,3K5 +8,4M0 +10M2 +12M5 +14M8 +16 Холодные субкарлики — звёзды поздних спектральных классов: в основном G, K, M. Эти звёзды сжигают водород в своих ядрах, как и звёзды главной последовательности. Холодные субкарлики — старые звёзды с низкой металличностью, относящиеся к населению II. Из-за низкого содержания тяжёлых элементов спектральные линии этих элементов в таких звёздах довольно слабы.

Более низкая светимость субкарликов, чем у звёзд главной последовательности, при одинаковых температурах также вызвана малой металличностью. Чем меньше содержание тяжёлых элементов в атмосфере звезды, тем выше прозрачность её внешних слоёв, поэтому у бедных металлами звёзд излучение в среднем приходит из более глубоких слоёв звезды. На бо́льшей глубине температуры выше, поэтому у бедных металлами звёзд при той же светимости температура фотосферы оказывается выше, а радиус — меньше.

Примером холодного субкарлика может служить звезда Каптейна.

Среди коричневых карликов также встречаются субкарлики: например, ULAS J131610.28+075553.0 имеет спектральный класс sdT6.5.

Классификация Холодные субкарлики делятся на три типа: субкарлики (обозначаются sd), экстремальные субкарлики (, обозначаются esd) и ультра-субкарлики (, обозначаются usd). Эти три типа различаются степенью дефицита тяжёлых элементов: у этих трёх типов металличность в среднем составляет, соответственно, −0,5, −1 и −1,5.

Горячие субкарлики Горячие субкарлики относятся к ранним спектральным классам: O и B. В отличие от холодных субкарликов, в своих ядрах эти звёзды сжигают гелий. В результате эволюции эти звёзды превращаются в белые карлики, а относиться они могут к любому звёздному населению. Некоторые из этих звёзд находятся на полосе нестабильности, поэтому испытывают пульсации.

Несмотря на внешнее сходство, субкарлики класса O и класса B различаются, например, по химическому составу. Кроме того, у субкарликов класса O гораздо реже наблюдаются компаньоны, чем у субкарликов класса B. Из-за этих обстоятельств считается, что образуются такие звёзды разными путями.

Субкарлики класса B

Субкарлики класса B чаще всего представляют собой бывшие красные гиганты, лишившиеся практически всей водородной оболочки. С точки зрения эволюции субкарлики класса B находятся на горизонтальной ветви, а именно ― в самой голубой и высокотемпературной её части, также называемой экстремальной горизонтальной ветвью (). Светимости звёзд горизонтальной ветви примерно одинаковы, и в области высоких температур эти звёзды оказываются тусклее звёзд главной последовательности тех же температур и спектральных классов. Качественное отличие таких субкарликов от других звёзд горизонтальной ветви состоит в том, что их водородные оболочки имеют очень малую массу ― менее 0,01 , и горение водорода в слоевом источнике у них не происходит.

У таких звёзд нередко имеются компаньоны, вместе с которыми они образуют тесную двойную систему ― часто это белые карлики или красные карлики. Притяжение именно таких компаньонов могло лишить звезду оболочки, когда она заполнила полость Роша, и сделать её субкарликом. Также предполагается, что должны существовать субкарлики с нейтронной звездой или чёрной дырой в качестве компаньона. Такие объекты рассматриваются как предшественники сверхновых типа Ia.

Субкарлики класса O

Про субкарлики класса O в целом известно меньше, чем про субкарлики класса B. Из-за того, что первые практически не встречаются в тесных двойных системах, считается, что чаще всего они образуются в результате слияний гелиевых белых карликов, хотя существуют и другие пути возникновения таких звёзд. Атмосферы этих звёзд могут быть как очень бедны гелием, так и состоять из него практически полностью. Также несколько субкарликов класса O известны как источники рентгеновского излучения.

История изучения Впервые звёзды тусклее звёзд главной последовательности, но ярче белых карликов, были обнаружены Уолтером Адамсом и Альфдером Джоем, которые опубликовали своё открытие в 1922 году. Изначально такие объекты называли «промежуточными белыми карликами». Термин «субкарлик» в отношении таких звёзд впервые использовал Джерард Койпер в 1939 году. Первые открытые субкарлики были холодными субкарликами. Горячие субкарлики стали находить позже: первые открытия сделали Фриц Цвикки и Милтон Хьюмасон в 1947 году.

Примечания

Литература

Категория:Классы звёзд Категория:Карлики (звёзды)