Estrelas anãs brancas são os membros mais numerosos do cemitério estelar. É amplamente aceito que mais de 97% das estrelas do universo evoluirão para anãs brancas. Esses inúmeros objetos são considerados uma ferramenta poderosa para entender a formação e evolução das estrelas, a história de nossa galáxia e populações estelares.
Em um estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, um grupo de pesquisa liderado pelo professor assistente Wu Chengyuan, dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências, investigou a formação de anãs brancas de carbono-oxigênio ultramassivas (UMCOWDs).
De acordo com os modelos de evolução estelar, anãs brancas com massas inferiores a cerca de 0,45 massas solares são anãs brancas de hélio (He) e aqueles com massas entre 0,45 e 1,05 massas solares são anãs brancas carbono-oxigênio (CO). Anãs brancas com massas maiores que 1,05 massas solares podem abrigar núcleos de oxigênio-neon (ONE) e são geralmente chamados de anãs brancas ultramassivas (UMWDs).
“Os UMWDs desempenham um papel fundamental em nossa compreensão das explosões de supernovas do tipo Ia, a ocorrência de processos físicos na fase assintótica do ramo gigante, a existência de anãs brancas magnéticos de alto campo e a ocorrência de fusões de anãs brancas duplas”, disse Wu.
Recentemente, os dados do Gaia revelaram um aprimoramento de UMWDs no diagrama Hertzsprung-Russell, o que indica que um mecanismo de atraso de resfriamento extra, como cristalização e sedimentação elementar, pode existir em UMWDs. Outros estudos sugeriram que alguns UMWDs deveriam ter sofrido atrasos de resfriamento bastante longos, o que implica que eles são anãs brancas Carbono-Oxigênio. No entanto, o mecanismo de formação desses UMCOWDs ainda não está claro.
Neste estudo, os pesquisadores investigaram se as fusões de anãs brancas Carbono-Oxigênio maciças com anãs brancas de Hélio podem evoluir para UMCOWDs. Os resultados das simulações dinâmicas em 3D nas fusões de anãs brancas duplas mostram que a fusão de anã branca dupla é um processo muito rápido que pode formar uma coroa quente na anã branca primária. “Para construir as estruturas iniciais dos remanescentes da fusão, adotamos o método de acréscimo rápido para simular o processo de fusão em modelos 1D e obtivemos as estruturas remanescentes semelhantes às dos modelos 3D”, disse Wu.
Depois de construir as estruturas dos remanescentes da fusão, os pesquisadores descobriram que a evolução pós-fusão dos remanescentes é semelhante às estrelas R Coronae Borealis (R CrB). A queima de hélio da camada de He leva ao crescimento em massa do núcleo de Carbono-Oxigênio. A massa final de uma anã branca Carbono-Oxigênio é influenciada pela taxa de perda de massa do vento durante a evolução pós-fusão e não pode exceder cerca de 1,2 massas solares. Remanescentes com massas de núcleo maiores que 1,2 massas solares sofrerão ignição de carbono na superfície, que pode finalmente terminar suas vidas como anã branca Oxigênio-Neon.
Os resultados atuais implicam que pelo menos alguns UMWDs que sofrem atrasos de resfriamento extralongos podem resultar da fusão de anãs brancas Carbono-Oxigênio e anãs brancas de Hélio.
Publicado em 18/06/2022 13h43
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