Sirius B inizierà ad accumulare da A e diventerà una supernova di tipo Ia?

Sirius B è una massiccia nana bianca di 1 massa solare, in orbita a circa 25 UA distanza dalla 2 massa solare Sirius A. Man mano che si evolve e si espande, la stella A inizierà a spargere materia al nano bianco e quando inizierà a succedere ? Il Sole sarà a una distanza di sicurezza quando / se accade, o Sirius è il nostro destino?

Sirius B inizierà ad accumulare? Sì, lo sta facendo ora. Sirius A avrà un vento e parte di quel vento sarà catturato dal nano bianco.

L'efficacia della cattura del vento è una forte funzione della velocità del vento relativa. Un'approssimazione analitica del tasso di accrescimento, noto come accrescimento di Bondi-Hoyle , va come il cubo inverso della velocità relativa. Nel suo attuale stato evolutivo, la perdita di massa da Sirio A sarà relativamente debole (come il Sole) e relativamente veloce (come il Sole). Ciò sfavorisce qualsiasi significativo accrescimento da parte della nana bianca.

Tuttavia, nelle fasi successive della sua vita, Sirius A si gonfierà per diventare una stella gigante asintotica. Le buste di tali stelle vengono gradualmente (su scala temporale di milioni di anni) spazzate via abbastanza lentamente da un vento polveroso. Se ora Sirius A è circa 2 masse solari, durante questa fase perderà circa 1,4 masse solari a velocità di soli 10-20 km / s.

Solo una frazione di questa massa può essere accumulata dal nano bianco, perché la separazione tra le stelle è ancora grande a 25 UA (e diventerà più grande quando la massa viene persa dal sistema) rispetto alla probabile dimensione terminale di Sirio A (probabilmente di ordine 2 au). Se si osserva la probabile dimensione del lobo di Roche , il trabocco del lobo di Roche richiederebbe che A raggiungesse circa il 40% della separazione, il che non accadrà. Esattamente quale frazione viene catturata dal processo di accrescimento del vento meno efficiente (la maggior parte probabilmente scomparirà nello spazio e allargherà l'orbita) dipende fortemente dalla velocità del vento, che è difficile da prevedere.

Anche se Sirius B potrebbe accusare le masse solari 0,35-0,4 (penso che sia improbabile, ma manca il mezzo per fare la simulazione idrodinamica), deve diventare instabile, non è chiaro se quella massa "si attaccherà". Un accumulo di materiale ricco di idrogeno può incendiarsi ed esplodere in una nova (non supernova) sulla superficie di una nana bianca, causando una perdita di massa!

Alla fine, quando succederà? Bene, probabilmente Sirius ha circa 300 milioni di anni e ne ha altri forse 500 milioni prima che inizi a evolversi nel modo in cui ho descritto. Allora non sarà vicino al Sole.

La distanza tra Sirius A e B è compresa tra 8 e 31,5 UA e anche quando Sirius A diventa un gigante rosso sarà comunque superiore a 6 UA. Tale distanza è troppo grande e non consente a Sirius B di esprimere una massa significativa, quasi tutta la massa persa da Sirius A come un gigante rosso e successivamente AGB fuggirà nello spazio. Sirius B può diventare una nova ricorrente a causa di un certo accrescimento, ma non guadagnerà abbastanza massa per esplodere come supernova, difficilmente guadagnerà anche 0,05-0,1 masse solari.

Sirius b è 1,02 masse solari ed è una nana bianca carbonio-ossigeno. La massa critica dipende dalla sua composizione, una nana bianca di composizione di ferro può avere una massa critica di appena 1.0667 masse solari, vedere la colonna sette dell'ultima riga della tabella 3 in questo documento . Si riducono rispetto ai valori usuali considerando il decadimento beta inverso (protone più elettrone si combinano per formare un neutrone) chiamato anche neutronizzazione. È un calcolo difficile.

Vedi anche il commento sullo scambio di stack qui

• Perché elettroni e protoni in una nana bianca non si uniscono prima che gli elettroni diventino ultrarelativistici?

Comunque con la correzione suggerita di quel documento, usando ancora la loro tabella 3, è 1,3846 per l'ossigeno e 1,3916 per le nane bianco carbone. Sirius b è ancora ben al di sotto della massa critica. Quando ciò accade, probabilmente Sirius b è troppo lontano per accumulare abbastanza gas da esso per diventare supernova e comunque tutte le stelle si muovono intorno alla galassia, è probabile che Sirius sia molto distante da noi prima che ciò accada, vedi Rob Jeffries ' risposta

C'è un'altra possibilità, un nano bianco sub-Chandrasekar. Questa è un'idea recente che è possibile che una nana bianca più leggera vada in supernova senza raggiungere il limite di Chandrasekhar, creando una supernova meno energica. Secondo questo articolo ci sono alcune prove statistiche che potrebbero esserci meno nane bianche di massa di 1,1 masse solari e superiori a quanto ci si aspetterebbe dalla gamma prevista di masse di nascita, suggerendo che forse alcuni di loro vanno supernova mentre si raffreddano. È improbabile che si applichi a Sirius b però.

"È improbabile che Sirius b, il diamante magenta più a destra, produca una supernova a meno che la densità critica non sia significativamente inferiore al valore preso in figura. 3. In questo caso improbabile, molti dei nani di massa elevata provenienti da ref. [16] devono subire un significativo accrescimento per sopravvivere alle età misurate ". Scomposizione della degenerazione come fonte di supernovae Ia

È certamente possibile, vedi l'immagine.