挖掘混合在双白矮星并合中的作用

我们通过针对三种代表性质量比进行双星并合的水动力学模拟，展示了不同化学组成的两颗白矮星在并合过程中的挖掘与混合的调研结果。在所有模拟中，两颗白矮星的总质量均为 $\lesssim1.0~{\rm M_\odot}$。涉及 CO 与 He 白矮星的并合被提出作为 R Coronae Borealis 型恒星的一种可能形成通道，我们旨在检验此类并合是否导致与观测相符的条件与结果。即便并合期间的条件及后续核合成有利于 $^{18}{\mathrm O}$ 的产生，并合也必须避免挖掘出大量 $^{16}{\mathrm O}$，否则将难以产生足够的 $^{18}{\mathrm O}$ 来解释观测到的约为 1 的氧比值。我们使用两种不同的基于网格的水动力学代码（固定与自适应网格）以及一种光滑粒子流体动力学（SPH）代码，共计进行了 9 次模拟。我们发现，在大多数模拟中，并合期间确实有 $>10^{-2}~{\rm M_\odot}$ 的 $^{16}{\mathrm O}$ 被挖掘出来。然而，在吸积体为混合 He/CO 白矮星且其顶部有 $\sim 0.1~{\rm M_\odot}$ 氦层的 SPH 模拟中，我们发现没有 $^{16}{\mathrm O}$ 被挖掘出来；而在 $q=0.8$ 的模拟中，仅有 $<10^{-4}~{\rm M_\odot}$ 的 $^{16}{\mathrm O}$ 被带出，这使得由一颗混合 CO/He 白矮星与一颗伴生 He 白矮星组成的白矮星双星成为 RCB 恒星前身星的极佳候选。