Si tanto las estrellas de neutrones como las estrellas enanas blancas pueden tener la misma masa, ¿qué determina en qué se convertirá una estrella de esa masa cuando "muera"?

Sí, existen modelos teóricos de evolución estelar que nos dicen qué esperar.

En términos generales, esperamos que las estrellas con una masa inicial de menos de 8 masas solares ($8M_{\odot}$) terminarán sus vidas como enanas blancas. Así que creo que hay un concepto erróneo en su pregunta: los progenitores de las enanas blancas y las estrellas de neutrones suelen ser mucho más masivos que lo que termina en el remanente estelar. Así que una estrella de masa inicial $1.1<M/M_{\odot} <1.4$siempre terminará como una enana blanca.

La razón de esto$8 M_{\odot}$El límite superior es que debajo de él, los núcleos de tales estrellas nunca alcanzan las temperaturas requeridas para la fusión del carbono. En cambio, la presión de degeneración de electrones es capaz de soportar el núcleo de carbono/oxígeno (de masa alrededor de$\leq 1.1M_{\odot}$), mientras que la envoltura exterior se pierde en un viento estelar y una nebulosa planetaria. (Tenga en cuenta que las enanas blancas más masivas que esta necesitan haber acumulado masa, generalmente como parte de un sistema binario).

Estrellas con masa inicial mayor que$10M_{\odot}$no forman un núcleo degenerado de electrones y son capaces de contraerse y calentarse lo suficiente como para encender el carbono y los elementos subsiguientes hasta que se forma un núcleo de elementos pico de hierro. Esto luego puede colapsar para formar una estrella de neutrones o posiblemente un agujero negro para estrellas muy masivas.

Hay un área gris en$8-10M_{\odot}$, donde puede ser posible formar enanas blancas masivas de oxígeno/neón, o pueden explotar como supernovas de captura de electrones que dejan atrás estrellas de neutrones; solo depende de cuán masivo puede llegar a ser el núcleo y si el oxígeno es capaz de encenderse en una configuración degenerada. Los remanentes aquí, ya sean enanas blancas o estrellas de neutrones, podrían tener masas muy similares.

De cualquier manera, aunque estos modelos se entienden bien, existen suficientes incertidumbres teóricas (al$\pm 1 M_{\odot}$nivel), que las pruebas observacionales y la confirmación empírica de la relación exacta entre la masa inicial y el tipo y la masa del remanente siguen siendo deseables.