Wird Sirius B von A aus akkretieren und ein Supernova-Typ Ia werden?

Sirius B ist ein massiver weißer Zwerg mit 1 Sonnenmasse, der in einem Abstand von etwa 25 AE von der 2 Sonnenmasse Sirius A umkreist. Wenn er sich entwickelt und ausdehnt, wird der A-Stern anfangen, Materie an den weißen Zwerg abzugeben, und wann wird dies geschehen ? Wird die Sonne in sicherer Entfernung sein, wenn / falls dies geschieht, oder ist Sirius unser Untergang?

Wird Sirius B anfangen zu wachsen? Ja, das tut es jetzt. Sirius A wird einen Wind haben und ein Teil dieses Windes wird vom weißen Zwerg eingefangen.

Die Wirksamkeit der Windaufnahme ist eine starke Funktion der relativen Windgeschwindigkeit. Eine analytische Annäherung an die Akkretionsrate, bekannt als Bondi-Hoyle-Akkretion , ist der inverse Würfel der relativen Geschwindigkeit. In seinem gegenwärtigen Evolutionszustand wird der Massenverlust von Sirius A relativ schwach (wie die Sonne) und relativ schnell (wie die Sonne) sein. Dies beeinträchtigt jede signifikante Zunahme durch den Weißen Zwerg.

In den späteren Phasen seines Lebens wird Sirius A jedoch zu einem asymptotischen Riesenstern aufsteigen. Die Hüllen solcher Sterne werden allmählich (auf Zeitskalen von Millionen von Jahren) von einem staubigen Wind ziemlich langsam weggeblasen. Wenn Sirius A jetzt ungefähr 2 Sonnenmassen hat, verliert es während dieser Phase ungefähr 1,4 Sonnenmassen bei Geschwindigkeiten von nur 10-20 km / s.

Nur ein Bruchteil dieser Masse kann vom Weißen Zwerg akkretiert werden, da der Abstand zwischen den Sternen bei 25 AE immer noch groß ist (und größer wird, wenn Masse aus dem System verloren geht), verglichen mit der wahrscheinlichen Endgröße von Sirius A (wahrscheinlich) der Bestellung 2 au). Wenn Sie sich die wahrscheinliche Größe des Roche-Lappens ansehen , würde ein Überlauf des Roche-Lappens erfordern, dass A etwa 40% der Trennung erreicht, was nicht passieren wird. Genau das, was Fraktion wird durch den weniger effizienten Wind Akkretionsprozess (die Mehrheit wird wahrscheinlich verschwinden in den Weltraum erobert und erweitern die Umlaufbahn) hängt stark von der Windgeschwindigkeit, die schwer vorherzusagen ist.

Selbst wenn Sirius B die 0,35-0,4 Sonnenmassen anreichern könnte (ich denke, das ist unwahrscheinlich, aber es fehlt das Nötigste, um die hydrodynamische Simulation durchzuführen), muss es instabil werden, es ist nicht klar, ob diese Masse "haften" wird. Eine Ansammlung von wasserstoffreichem Material kann sich in einer Nova (nicht Supernova) auf der Oberfläche eines weißen Zwergs entzünden und explodieren und Massenverlust verursachen!

Wann wird das endlich passieren? Nun, Sirius ist jetzt wahrscheinlich ungefähr 300 Millionen Jahre alt und hat vielleicht noch 500 Millionen Jahre Zeit, bevor er sich so entwickelt, wie ich es beschrieben habe. Es wird dann nicht in der Nähe der Sonne sein.

Der Abstand zwischen Sirius A und B liegt zwischen 8 und 31,5 AE und selbst wenn Sirius A ein roter Riese wird, liegt er immer noch über 6 AE. Diese Entfernung ist zu groß und erlaubt es Sirius B nicht, eine signifikante Masse aufzubauen. Fast die gesamte Masse, die Sirius A als roter Riese und später AGB verloren hat, wird in den Weltraum entkommen. Sirius B kann aufgrund einer gewissen Akkretion zu einer wiederkehrenden Nova werden, gewinnt jedoch nicht genug Masse, um als Supernova zu explodieren. Es wird kaum 0,05-0,1 Sonnenmassen gewinnen.

Sirius b hat 1,02 Sonnenmassen und ist ein Kohlenstoff-Sauerstoff-Weißer Zwerg. Die kritische Masse hängt von ihrer Zusammensetzung ab. Ein weißer Zwerg mit Eisenzusammensetzung kann eine kritische Masse von nur 1,0667 Sonnenmassen haben, siehe Spalte sieben der letzten Zeile von Tabelle 3 in diesem Artikel . Sie werden niedriger als die üblichen Werte, wenn der inverse Beta-Zerfall (Proton plus Elektron kombiniert, um ein Neutron zu bilden) berücksichtigt wird, der auch als Neutronisierung bezeichnet wird. Es ist eine schwierige Berechnung.

Siehe auch Kommentar zum Stapelaustausch hier

• Warum verbinden sich Elektronen und Protonen in einem Weißen Zwerg nicht, bevor die Elektronen ultrarelativ werden?

Wie auch immer, mit der vorgeschlagenen Korrektur dieses Papiers, wieder unter Verwendung ihrer Tabelle 3, ist es 1,3846 für Sauerstoff und 1,3916 für kohlenstoffweiße Zwerge. Sirius b liegt immer noch weit unter der kritischen Masse. Wenn das passiert, ist Sirius b wahrscheinlich zu weit weg, um genug Gas daraus zu sammeln, um Supernova zu werden, und trotzdem bewegen sich alle Sterne in der Galaxie. Es besteht die Möglichkeit, dass Sirius weit von uns entfernt ist, bevor dies passieren kann, siehe Rob Jeffries ' Antworten

Es gibt eine andere Möglichkeit, einen weißen Zwerg unter Chandrasekar. Dies ist eine neuere Idee, dass es einem leichteren weißen Zwerg möglich ist, Supernova zu werden, ohne die Chandrasekhar-Grenze zu erreichen, wodurch eine weniger energetische Supernova entsteht. Laut diesem Artikel gibt es einige statistische Belege dafür, dass es möglicherweise weniger weiße Zwerge mit einer Masse von 1,1 Sonnenmassen und mehr gibt, als Sie vom vorhergesagten Bereich der Geburtsmassen erwarten würden, was darauf hindeutet, dass einige von ihnen beim Abkühlen möglicherweise Supernova werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass es sich um Sirius b handelt.

"Sirius b, der am weitesten rechts liegende magentafarbene Diamant, erzeugt wahrscheinlich keine Supernova, es sei denn, die kritische Dichte ist signifikant niedriger als der in Abb. 3 angegebene Wert. In diesem unwahrscheinlichen Fall würden viele der Zwerge mit hoher Masse aus Lit. [16] müssen eine signifikante Akkretion erfahren, um bis zum gemessenen Alter zu überleben. " Degenerationszusammenbruch als Quelle von Supernovae Ia

Es ist sicherlich möglich, siehe Bild.