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对流摧毁混合C/O/Ne白矮星中的核/幔结构

太阳与恒星天体物理 2017-01-18 v2

摘要

如果在超AGB(SAGB)恒星或白矮星并合遗迹中碳火焰被熄灭,则可以形成一颗混合的 C/O/Ne 白矮星(WD)——即由未燃烧的 C/O 核与包裹其外的 O/Ne/Na 幔组成。我们表明,这种分离的混合结构在 WD 冷却开始后的 2000 年内变得对快速混合不稳定。碳燃烧包含一个弱反应,该反应移除电子,导致经碳燃烧处理的区域相比于未燃烧的 C/O 核具有更低的电子-重子比(YeY_{\rm e}),使得在 WD 冷却时 O/Ne 幔比 C/O 核密度更大。这对于高效混合是不稳定的。我们利用具有不同尺寸 C/O 核的 MESA\texttt{MESA} 模型结果,来量化核与幔在冷却时混合的速率。在所有情况下,我们发现 WD 在比通过吸积将 WD 增长到钱德拉塞卡质量(MChM_{\rm Ch})可用时间更短的时间尺度上经历显著的核/幔混合。因此,由于后期吸积而达到 MChM_{\rm Ch} 的混合 WD 将具有比迄今为止假设更低的中心碳比例。我们简要讨论了这些结果对混合 WD 产生 Ia 型超新星可能性的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.03061,
  title  = {Convection Destroys the Core/Mantle Structure in Hybrid C/O/Ne White Dwarfs},
  author = {Jared Brooks and Josiah Schwab and Lars Bildsten and Eliot Quataert and Bill Paxton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03061},
  year   = {2017}
}

备注

6 pages, 5 figures, updated to correct author affiliations