Se due nane bianche si scontrassero, diventerebbero una stella?


31

Le temperature durante una tale collisione sarebbero in grado di innescare la fusione nucleare, riportando in vita la stella morta? Se è così, sarebbe in grado di fondersi solo per un breve periodo prima di rimanere senza carburante o si trasformerebbe in una stella a tutti gli effetti?


16
I nani bianchi non sono più considerati stelle? Primo Plutone, ora nani bianchi?
Todd Wilcox,

Inizialmente pensavo che fosse un post di scifi.stackexchange.com: D
algiogia,

5
@ToddWilcox cosa, suggerisci che Plutone non è più una stella ? Hai distrutto la mia visione del mondo lì ... dopo mi dirai che Giove non è fatto di gelato ...
leftaroundabout

1
@ToddWilcox: "I nani bianchi non sono più considerati stelle?" ha un tocco delizioso della metafisica al riguardo - simile a "I morti non sono più considerati umani?
Chappo dice Reinstate Monica il

Risposte:


38

La risposta alla tua domanda è sia sì che no, a seconda delle circostanze.

La collisione di due nane bianche produrrebbe probabilmente una supernova di tipo Ia , supponendo che la massa combinata abbia superato il limite di Chandrasekhar ( 1.4 masse solari). L'oggetto instabile risultante dalla collisione non poteva essere supportato dalla pressione di degenerazione elettronica; quando la temperatura aumenta rapidamente a causa della collisione, non c'è nulla che possa fermarla (confrontarla con la pressione termica in una stella "normale", che può far espandere o contrarre la stella per compensare i cambiamenti di temperatura).

L'aumento della temperatura innesca la fusione, che quindi aumenta la temperatura, che innesca una maggiore fusione. . . e così via e così via, in un arco di tempo molto breve. Questo è lo stesso processo, più o meno, come in una supernova di tipo Ia alimentata ad accrescimento. L'esplosione che ne risulta distrugge l'oggetto, espellendo la materia nello spazio.

Come per le normali supernovae di tipo Ia, questo tipo di collisione si verificherebbe probabilmente in un sistema binario, con due nane bianche in orbite vicine che perdono energia per le onde gravitazionali e si muovono a spirale (le probabilità di due nane bianche non correlate che si scontrano sono molto, molto basse). Non sono sicuro di quanto luminoso sarebbe questo evento nello spettro delle onde gravitazionali; probabilmente più debole di una stella di neutroni-stella di neutroni stimolante ma ancora forte. Le velocità dei componenti potrebbero essere piuttosto elevate, il che significa che molta energia verrebbe rilasciata nella collisione.

Le cose sono leggermente più complicate se la massa combinata è inferiore al limite di Chandrasekhar. Un sistema di esempio che dovrebbe subire una collisione è SDSS J010657.39-100003.3 . La massa totale delle due nane bianche è di 0.6 masse solari, sicuramente al di sotto del limite. In circa 37 milioni di anni ( Kilic et al. (2011) ), si scontreranno e formeranno un elio nano che fonde, abbastanza interessante (confronta questo con la fusione carbonio / ossigeno nella supernova di tipo Ia, che in tali circostanze è instabile). Scenari simili potrebbero verificarsi in altri sistemi.

Questo tipo di stella non sarebbe una stella "normale", nel senso che non sarebbe veramente sulla sequenza principale - solo un po 'sotto di essa. Sarebbe un sub-nano di tipo O o B, meno luminoso delle stelle di sequenza principale dello stesso tipo spettrale. Ho visto un paio di articoli su questi oggetti che sostenevano che sarebbero stati stelle proprio come il Sole - non è vero! Dato che le nane bianche sono altamente impoverite nell'idrogeno - ricordate, sono i nuclei degeneri delle vecchie stelle - praticamente non può esserci combustione di idrogeno, neppure in un guscio. La combustione del core elio è l'unica opzione.

In una nota finale, una spiegazione per la formazione delle variabili di R Coronae Borealis è la collisione di due nane bianche. Non credo che abbiamo ancora prove concrete per preferire questo rispetto ad altri modelli (ad esempio qualcosa che coinvolge la perdita di idrogeno dal guscio più esterno), ma se è il percorso corretto, la risposta alla tua domanda potrebbe essere un sì definitivo. Si noti che ciò richiederebbe progenitori nani bianchi di massa intermedia.


2
Aggiungo a ciò che una stella di sequenza principale al di sotto del limite di Chandrasekhar deve fondere l'idrogeno per sembrare una stella. La fusione dell'elio con questo metodo renderebbe una stella molto insolita, penso.
userLTK

Nella situazione della supernova, la velocità relativa non influirebbe sul risultato?
Martin Argerami,

11
Non riesco a stare sveglio fino a tardi; qualcuno può DVR la collisione per me? :-)
Carl Witthoft il

1
Non sono sicuro se la fusione WD a bassa massa formi una stella che brucia stabile. Dato che la maggior parte della questione nel WD è degenerata, suppongo che un lampo di elio si innescherebbe e consumerebbe la maggior parte dell'He. Da lì senza una grande coltre di plasma di idrogeno in cima per smorzare il rilascio di energia la fusione non si spezzerebbe in qualche forma di supernova anomala?
Dan Neely,

1
Adams e Laughlin arxiv.org/abs/astro-ph/9701131 osservano le collisioni nane brune nell'era degenerata, un processo lento che fornisce una manciata di nane rosse. Ho fatto alcune simulazioni del corrispondente processo di nana bianca, che ha una sezione trasversale circa 100 volte inferiore: è troppo raro impoverire davvero le nane bianche prima che la galassia si dissolva dinamicamente. Ma fornirà rari luci e alcune stelle insolitamente luminose per più di1020anni.
Anders Sandberg,
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.