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. Відповідно, область, яку займають субкарлики на діаграмі Герцшпрунга — Рассела, лежить трохи нижче головної послідовності. У спектральній класифікації такі зорі відносять до окремого класу світності VI або позначають префіксом sd.

Серед цих зір розрізняють холодні й гарячі субкарлики. Вони відрізняються не лише температурою поверхні та спектральним класом, а й джерелами енергії та еволюційними стадіями.

Холодні субкарлики Абсолютні зоряні величини холодних субкарликів у смузі VСпектральний класMVF5 +4,8G0 +5,7G5 +6,4K0 +7,3K5 +8,4M0 +10M2 +12M5 +14M8 +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. Через низький вміст важких елементів спектральні лінії цих елементів у таких зорях досить слабкі.

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.

Прикладом холодного субкарлика є зоря Каптейна.

Серед коричневих карликів також трапляються субкарлики: наприклад, ULAS J131610.28+075553.0 має спектральний клас sdT6.5.

Класифікація Холодні субкарлики поділяють на три типи: субкарлики (позначаються sd), екстремальні субкарлики (, позначаються esd) і ультрасубкарлики (, позначаються usd). Ці три типи різняться ступенем дефіциту важких елементів: їхня металічність у середньому становить відповідно −0,5, −1 і −1,5.

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.

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.

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 (). 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 , і горіння водню в шаровому джерелі в них не відбувається.

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.

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. 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.

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. Гарячі субкарлики почали відкривати пізніше: перші такі відкриття зробили Фріц Цвіккі і у 1947 році.

Примітки

Литература