A produção de elementos de captura de elétrons em supernovas termonucleares: teoria versus observações

As supernovas do tipo Ia destroem explosivamente as anãs brancas de carbono-oxigênio em vários sistemas estelares. Eles produzem aproximadamente 50% dos elementos do grupo do ferro no Universo, sintetizam elementos de captura de elétrons e impulsionam a física nuclear.

Supernovas tipo Ia (SNe Ia) destroem explosivamente anãs brancas (WDs) de carbono-oxigênio em vários sistemas estelares. Eles produzem aproximadamente 50% dos elementos do grupo do ferro no Universo, sintetizam elementos de captura de elétrons (EC), conduzem experimentos de física nuclear e sustentam a cosmologia de alta precisão.

Em primeira ordem, o resultado é governado pela física nuclear, uma propriedade frequentemente descrita como amnésia estelar. Recentemente, esta amnésia estelar começou a ser quebrada pela detecção quase universal de elementos EC com o JWST.

Esses elementos traçam a queima de alta densidade, descartando em grande parte os atualmente populares modelos de detonação sub-Mch acionados por hélio como o canal dominante. Em vez disso, a presença omnipresente da CE está a desviar o foco para fusões dinâmicas e seculares e explosões próximas do Mch semelhantes ao modelo de deflagração W7, mas nas quais a chama nuclear sofre uma transição de deflagração para detonação.

Aqui, apresentamos simulações magneto-hidrodinâmicas detalhadas. Descobrimos que a turbulência pré-existente em pequena escala esperada da fase de combustão lenta pré-explosão é essencial para superar os desafios fundamentais impostos pela física 3D intrínseca.

Esta turbulência reduz sistematicamente a produção de elementos CE em cerca de um fator de dois, implicando a necessidade de densidades centrais WD mais próximas daquelas associadas ao colapso induzido por acreção em uma estrela de nêutrons.

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