In un nuovo studio pubblicato su The Astrophysical Journal , il dottor Li Zhenwei e i suoi collaboratori degli Osservatori dello Yunnan dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) e il dottor Zhang Yangyang dell'Università normale di Zhoukou, hanno proposto un nuovo modello di formazione per le subnane calde massicce, offrendo spiegazioni per un sottoinsieme di elio- ricche subnane calde osservate nel cosmo.
Le subnane calde sono un tipo di stella a ramo orizzontale estremo. Alcune di queste stelle, scoperte in binarie strette, sono considerate potenziali sorgenti di onde gravitazionali (GW) per futuri rilevatori di GW spaziali. Le peculiarità chimiche distintive, in particolare l'abbondanza di elio (He) sulle loro superfici, servono come strumenti preziosi per comprendere la formazione e l'evoluzione di questi corpi celesti.
Le subnane calde si formano generalmente attraverso interazioni binarie con l'accensione del nucleo di He quando il donatore inizia il trasferimento di massa vicino alla punta del ramo della gigante rossa (RGB). Questo scenario è noto come canale RGB. Tuttavia, la recente scoperta della stella SMSS J1920, la terza stella binaria conosciuta composta da una calda stella subdwaf e una nana bianca in accrescimento, è in contraddizione con il canale RGB.
Le forti linee Ca H e K con uno spostamento verso il blu suggeriscono che il sistema binario probabilmente ha avuto origine dalla recente espulsione dell'involucro comune (un'età di espulsione di circa 10.000 anni). Al contrario, per le subnane calde prodotte dal canale RGB, il tempo trascorso dall'espulsione dell'involucro comune allo stato attuale abbraccia diverse decine di milioni di anni.
Per spiegare la formazione di SMSS J1920, i ricercatori hanno proposto un nuovo percorso verso le nane subnane calde. Ciò comporta una subnana calda prodotta dal comune processo di espulsione dell'involucro con una stella asintotica del ramo gigante (AGB), chiamata canale AGB. A differenza della subnana calda di una stella RGB, una subnana calda di una stella AGB contiene un grande nucleo di carbonio e ossigeno (CO), gusci che bruciano elio e un involucro di idrogeno.
Utilizzando un codice di evoluzione stellare all'avanguardia, i ricercatori hanno costruito i modelli evolutivi delle subnane calde dal canale AGB. I risultati simulati possono spiegare la maggior parte degli importanti parametri osservati di SMSS J1920, come l'età evolutiva, la massa subnana calda, la temperatura effettiva e la gravità superficiale.
Il canale AGB può spiegare non solo SMSS J1920 ma anche alcune speciali nane calde osservate. Il canale AGB potrebbe produrre subnane calde con masse superiori a 0,48 volte la massa del Sole. Nel canale RGB, tuttavia, la maggior parte delle subnane calde aveva masse inferiori a 0,48 volte la massa del Sole. Ciò suggerisce che una parte delle massicce nane subnane calde potrebbe provenire dal canale AGB.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che le subnane calde del canale AGB generalmente mostrano elevate abbondanze di elio (He), che possono essere attribuite alla combustione parziale dell’idrogeno nell’involucro. Pertanto, le nane subnane calde del canale AGB possono naturalmente spiegare una parte delle nane subnane calde ricche di He osservate nel cosmo.
Ulteriori informazioni: Zhenwei Li et al, Una nuova via verso le enormi nane subnane calde:espulsione dell'inviluppo comune da stelle asintotiche con rami giganti, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad2206
Informazioni sul giornale: Giornale astrofisico
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
