Estrelas anãs brancas (WDs) são os membros mais numerosos do cemitério estelar. É amplamente aceito que mais de 97% das estrelas do universo evoluirão para WDs. Esses inúmeros objetos são considerados uma ferramenta poderosa para entender a formação e evolução das estrelas, a história da nossa galáxia e as populações estelares.
Em um estudo publicado em 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, WDs com massas inferiores a cerca de 0,45 M⊙ são WDs de hélio (He) e aqueles com massas entre 0,45 e 1,05 M⊙ são WDs carbono-oxigênio (CO). WDs com massas maiores que 1,05 M⊙ podem abrigar núcleos de oxigênio-neon (ONE) e são geralmente chamados de WDs ultramassivos (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 WDs magnéticos de alto campo e a ocorrência de fusões de WD 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 CO WDs. No entanto, o mecanismo de formação desses UMCOWDs ainda não está claro.

Neste estudo, os pesquisadores investigaram se as fusões de CO WDs maciços com He WDs podem evoluir para UMCOWDs. Os resultados das simulações dinâmicas em 3D nas fusões de WD duplas mostram que a fusão de WD dupla é um processo muito rápido que pode formar uma coroa quente na WD 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 CO. A massa final de CO WD é influenciada pela taxa de perda de massa do vento durante a evolução pós-fusão e não pode exceder cerca de 1,2 M⊙. Remanescentes com massas de núcleo maiores que 1,2 M⊙ sofrerão ignição de carbono na superfície, que pode finalmente terminar suas vidas como One WDs.

Os resultados atuais implicam que pelo menos alguns UMWDs que sofrem atrasos de resfriamento extralongos podem resultar da fusão de CO WDs e He WDs. + Explorar mais

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