Кандидат наук. Кандидат Цуй Инчжэнь и профессор Мэн Сянцунь из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук (CAS) выполнили гидродинамическое моделирование на модели ветра с общей оболочкой сверхновых типа Ia (SNe Ia) и раскрыли механизм потери массы и основные наблюдаемые особенности двойных белых карликов в фазе ветра общей оболочки.

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

SNe Ia — одни из самых энергичных событий во Вселенной. Они используются в качестве космологических индикаторов расстояния, что привело к открытию ускоряющегося расширения Вселенной.

Одной из самых популярных моделей прародителей SN Ia является модель с одним вырождением, в которой углеродно-кислородный белый карлик аккрецирует материал невырожденной звезды-компаньона, чтобы увеличить свою массу, и в конечном итоге подвергается термоядерному взрыву. Проблема с этой моделью заключается в том, что когда скорость массопереноса превышает определенное критическое значение, аккрецированная оболочка белого карлика расширяется и в конечном итоге образует общую оболочку вокруг двойной системы , что может предотвратить возникновение SNe Ia.

Модель ветра с общей оболочкой представляет собой модифицированную одновырожденную модель, которая в принципе может решить вышеупомянутую проблему, предполагая сильную потерю массы на поверхности общей оболочки. Однако неясно, как возникает потеря массы на поверхности общей оболочки и каковы наблюдательные характеристики таких систем.

Исследователи провели подробное гидродинамическое моделирование модели ветра с общей оболочкой и обнаружили, что такие системы всегда динамически нестабильны и, следовательно, вызывают значительную потерю массы, в результате чего масса оболочки составляет всего несколько тысяч масс Солнца.

Анализируя внутреннюю структуру, они обнаружили, что эта неустойчивость была вызвана процессами ионизации-рекомбинации водорода и гелия в оболочке, по тому же механизму, что и пульсирующее возбуждение классических цефеид. На диаграмме Герцшпрунга-Рессела центр эволюционной траектории модели ветра с общей оболочкой также располагался в пределах классической полосы нестабильности цефеид, что означает, что эта система может появляться как периодические переменные звезды.

Этот результат может дать теоретическое руководство для последующего наблюдательного поиска системы-прародителя SN Ia.