Сможет ли Сириус В начать аккрецию от А и стать сверхновой типа Ia?


13

Сириус B - это массивный белый карлик с 1 массой Солнца, вращающийся на расстоянии около 25 а.е. от 2 масс Солнца Сириус А. По мере развития и расширения звезда начнет проливать материю на белого карлика, и когда это начнется ? Будет ли Солнце на безопасном расстоянии, когда / если это произойдет, или Сириус - наша гибель?

Ответы:


17

Будет ли Сириус Б начать аккрецию? Да, это происходит сейчас. У Сириуса А будет ветер, и часть этого ветра будет захвачена белым карликом.

Эффективность захвата ветра является сильной функцией относительной скорости ветра. Аналитическое приближение к скорости аккреции, известное как аккреция Бонди-Хойла , выглядит как обратный куб относительной скорости. В своем нынешнем эволюционном состоянии потеря массы от Сириуса А будет относительно слабой (как Солнце) и относительно быстрой (как Солнце). Это отрицательно сказывается на любом значительном увеличении белого карлика.

Тем не менее, на более поздних этапах своей жизни Сириус А раздуется и станет гигантской асимптотической звездой. Оболочки таких звезд постепенно (в масштабах миллионов лет) довольно медленно сдуваются пылевым ветром. Если сейчас у Сириуса А около 2 солнечных масс, он потеряет около 1,4 солнечных масс во время этой фазы со скоростью всего 10-20 км / с.

Только небольшая часть этой массы может быть аккрецируются белым карликом, потому что разделение между звездами все еще велико при 25 AU (и станет больше , поскольку масса теряются из системы) , по сравнению с вероятным терминалом размером Sirius A (вероятно , порядка 2 ау). Если вы посмотрите на вероятный размер лепестка Роша , то при переполнении лепестка Роша А потребует около 40% разделения, что не произойдет. То, какая доля будет захвачена менее эффективным процессом аккреции ветра (большинство из них, вероятно, исчезнет в космос и расширит орбиту), сильно зависит от скорости ветра, которую трудно предсказать.

Даже если Сириус В сможет аккрецировать солнечные массы 0,35-0,4 (я думаю, что это маловероятно, но не имеет необходимых средств для гидродинамического моделирования), он должен стать нестабильным, неясно, будет ли эта масса "прилипать". Скопление богатого водородом материала может воспламениться и взорваться в новой (не сверхновой) поверхности белого карлика, что приведет к потере массы!

Наконец, когда это произойдет? Ну, Сириусу, вероятно, около 300 миллионов лет, и еще около 500 миллионов лет, прежде чем он начнет развиваться, как я описал. Тогда не будет нигде рядом с Солнцем.


4
Также стоит отметить, что по мере того, как Сириус А теряет массу, которая выходит за пределы радиуса орбиты Сириуса В, расстояние между Сириусом А будет пропорционально увеличиваться. Хотя это не огромный эффект, он все же значителен.
Марк Олсон,

6

Расстояние между Сириусом А и В составляет от 8 до 31,5 а.е., и даже когда Сириус А станет красным гигантом, оно все равно будет выше 6 а.е. Такое расстояние слишком велико и не позволяет Сириусу B накапливать значительную массу, почти вся масса, потерянная Сириусом A как красным гигантом, а затем AGB, улетит в космос. Сириус В может стать повторяющейся новой из-за некоторого увеличения, но он не наберет достаточно массы, чтобы взорваться как сверхновая, он вряд ли наберет даже 0,05-0,1 солнечных масс.


Не могли бы вы указать мне, где вы получили свой очень определенный верхний предел 0,05-0,1 солнечных масс аккрецированного материала.
Роб Джеффрис

1

Сириус В имеет массу Солнца 1,02 и представляет собой углерод-кислородный белый карлик. Критическая масса зависит от его состава, белый карлик из состава железа может иметь критическую массу до 1,0667 солнечных масс, см. Столбец седьмой последней строки таблицы 3 в этой статье . Они получают меньше, чем обычные значения, учитывая обратный бета-распад (объединение протона и электрона в нейтрон), также называемый нейтронизацией. Это сложный расчет.

Смотрите также комментарий по обмену стека здесь

В любом случае, с учетом предложенной коррекции, снова используя таблицу 3, это 1,3846 для кислорода и 1,3916 для белоснежных карликов. Сириус-б все еще значительно ниже критической массы. Когда это произойдет, Сириус-b, вероятно, будет слишком далеко, чтобы накапливать из него достаточно газа, чтобы у него появилась сверхновая, и в любом случае все звезды движутся вокруг галактики, есть вероятность, что Сириус находится на большом расстоянии от нас, прежде чем это произойдет, см. Роб Джеффрис ' ответ

Существует еще одна возможность, суб-Чандрасекар, белый карлик. Это недавняя идея, что для легкого белого карлика возможно стать сверхновой, не достигая предела Чандрасекара, создавая менее энергичную сверхновую. Согласно этой статье есть некоторые статистические доказательства того, что может быть меньше белых карликов массой 1,1 солнечной массы и выше, чем можно было бы ожидать от предсказанного диапазона масс рождения, предполагая, что, возможно, некоторые из них станут сверхновыми, когда они охладятся. Это вряд ли применимо к Сириусу б.

«Сириус b, самый правый пурпурный алмаз, вряд ли будет производить сверхновую, если только критическая плотность не будет значительно ниже значения, взятого на рис. 3. В этом невероятном случае многие из карликов с большой массой из [16] должны пройти значительное наращивание, чтобы дожить до измеренных возрастов ". Распад вырождения как источник сверхновых Ia


Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.