Sistemas binarios de enanas negras

Sé que las estrellas enanas negras aún no existen, y que son lo que acaban siendo las enanas blancas después de mucho tiempo. La pregunta es realmente simple: ¿sería posible tener un sistema binario en el que uno de los dos sea una enana negra, y la otra estrella compañera esté descargando masa sobre la enana negra, causando que la enana negra se convierta en supernova? Supongo que, según las escalas de tiempo, la masa inicial máxima del segundo objeto podría calcularse para ver si es posible que un objeto esté en la etapa de enana negra y el otro todavía sea un gigante. ¿O es la escala de tiempo en la que la estrella pasa de enana blanca a enana negra lo suficientemente grande como para que nunca llegue a la etapa de enana negra mientras que la otra sigue siendo una estrella AGB?

Segunda parte: si no es posible que una sea una enana negra y la otra una estrella AGB, ¿es posible si la compañera es una enana marrón, que sean binarias cercanas y que una enana marrón descargue masa sobre una enana negra? Esto necesitaría que el sistema binario fuera un sistema binario muy cercano en esta etapa del sistema.

Tercera parte de la pregunta: ¿el espectro de la supernova sería diferente del normal con una enana blanca y una estrella AGB compañera? Supongo que las líneas espectrales serían diferentes, ya que la compañera tendría que ser una estrella AGB de muy baja masa, ya que esa compañera tendría unos 20 mil millones de años más o menos, cuando la estrella enana negra se convierta en una enana negra.

Técnicamente, no sabemos que las estrellas enanas negras aún no existen; solo sabemos que aún no deberían existir según nuestras teorías actuales. Por supuesto, para cualquier cosa teóricamente posible, es imposible saber con certeza que no existe; simplemente puede obtener una mejor confianza de que probablemente no existe.
@ named2voyage "Técnicamente, teorizamos que tales objetos podrían existir algún día", ¿es la frase que está buscando?
Sucintamente, sí, pero esa frase pierde el matiz de que existe la posibilidad de que estemos equivocados y que tales objetos ya existan, solo que aún no los hemos observado.
@ named2voyage necesita definir qué es una enana negra antes de afirmar con confianza que no hay ninguna. Ver arxiv.org/abs/1406.0488

Respuestas (2)

Veo dos preguntas reales aquí. Primero, si es posible tener una enana negra con un objeto compañero. Para una enana negra dada, esto es poco probable, ya que las órbitas probablemente serían inestables en la escala de tiempo requerida para producir una enana negra. Sin embargo, dado el tamaño del universo, no está descartado. Una enana negra podría incluso capturar una estrella compañera después de enfriarse, aunque esto sería extremadamente raro.

Suponiendo que sea posible, la siguiente pregunta sería si la supernova producida sería la misma que una supernova de tipo Ia normal. La supernova generalmente se desencadena en función de la masa crítica (Chandrasekhar) que desencadena la fusión de carbono. Dado que depende de la masa, probablemente sería una supernova tipo 1A "normal". Tenga en cuenta que, para empezar, no todas las supernovas 1A son idénticas, aunque aún pueden "normalizarse" para funcionar como una vela estándar bastante confiable.

Una cosa a tener en cuenta es que el proceso de acreción haría que la enana negra se calentara, lo que significa que no permanecería negra.

Votado a la baja porque la escala de tiempo de enfriamiento para las enanas blancas masivas (las que tienen más probabilidades de acumularse y convertirse en supernovas de tipo Ia) es lo suficientemente corta como para que existan enanas blancas frías (<3000 K) y, de hecho, se han encontrado arxiv.org/abs/1406.0488

Es posible que la acumulación en una compañera enana blanca provoque supernovas de tipo Ia. Esto es más probable que ocurra si, para empezar , la enana blanca es masiva .

La escala de tiempo para las enanas blancas masivas ( > 1 METRO ⊙ ) se enfríe por debajo de 3000 K y casi no emita radiación en longitudes de onda visibles (lo que podría llamarse una "enana negra, aunque el término no se usa mucho en la literatura científica AFAIK) es considerablemente más corto que para las enanas blancas más típicas de masa 0.6 METRO ⊙ y puede ser del orden de 10 mil millones de años. Se han identificado tales enanas blancas ( Kaplan et al. 2014 ). El siguiente gráfico muestra las curvas de enfriamiento de las enanas blancas masivas en forma de temperatura superficial o magnitud roja absoluta frente al tiempo. Claramente, pueden enfriarse (según estos modelos ampliamente utilizados) en escalas de tiempo considerablemente menores que la edad del universo.

Modelos de enfriamiento de enanas blancas

Dado que las enanas blancas masivas evolucionan a partir de progenitores masivos con vidas cortas, parecería eminentemente posible que un compañero de menor masa tenga una escala de tiempo evolutiva mucho más larga y que la transferencia de masa ocurra más tarde, lo que desencadenará una explosión de supernova, y dentro de la vida actual de nuestra Galaxia. No veo ninguna razón para que una supernova de este tipo se vea diferente a otras supernovas de tipo Ia.

Sin embargo, el tiempo de enfriamiento de una "enana negra" todavía sería del orden de 10 mil millones de años, por lo que estos eventos no ocurrirían en galaxias de alto corrimiento al rojo que son considerablemente más jóvenes que la Vía Láctea.

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