¿Por qué un objeto Thorne-Zytkow no colapsaría rápidamente en una estrella de neutrones? (O tal vez más cerca de un agujero negro si es lo suficientemente masivo).

Colapso rápido?

No. Al igual que en las estrellas normales con un núcleo de material fundido, la liberación de energía justo fuera del núcleo mantendría el cuerpo de la estrella durante un período prolongado.

¿Colapso a la estrella de neutrones?

No. La masa combinada de una estrella de neutrones y una estrella gigante o supergigante sería demasiado grande para una estrella de neutrones.

Habría una capa delgada justo encima de la superficie de la estrella de neutrones donde la materia se fusionaba en elementos más pesados, cayendo sobre la superficie, convirtiéndose en neutrones y liberando grandes cantidades de energía en los tres procesos, lo suficiente como para contener el resto de estrella.

En algún momento, la estrella de neutrones colapsaría en un agujero negro, y la mayor parte del resto de la estrella gigante o supergigante caería en el disco de acreción del agujero negro y, finalmente, en el agujero negro. Las capas externas gradualmente se unirían gravitacionalmente, debido a la pérdida de masa por fusión y la pérdida de energía que los neutrinos se llevan. Se perdería parte del material del disco de acreción en chorros polares, y se irradiaría una energía considerable.

Estrellas con núcleos de neutrones degenerados. I – Estructura de modelos de equilibrio

Autores:

Thorne, KS; Zytkow, AN

Se presentan modelos numéricos que corresponden a gigantes y supergigantes rojos en los que la gran envoltura difusa está separada del núcleo compacto por una delgada capa (isotérmica) o halo, donde se produce toda la liberación de energía gravitacional.

Los objetos de Thorne -Zytkow me hacen pensar en cerezas gigantes cubiertas de chocolate. Núcleo duro en el interior, cosas pegajosas girando a su alrededor en capas.

Bien, tratando de sacar esas imágenes del camino, déjame tratar de adivinar lo que sucede en el curso de la estrella de neutrones que se instala en el núcleo del compañero supergigante.

Aunque la estrella de neutrones es pequeña, estoy especulando que su campo gravitacional y magnético masivo crearía una gran interrupción en la estructura interior del compañero, arrastrando consigo elementos más ligeros desde las capas externas hacia el núcleo como una especie de “estela”. . Dependiendo de la etapa evolutiva en la que se encuentre el compañero, la nueva afluencia podría desencadenar una explosión de fusión termonuclear.

También tengo curiosidad sobre cómo la conservación del momento angular jugaría en este escenario, debido a la rotación extremadamente rápida de una estrella de neutrones. Incluso dada la discrepancia de masas, supongo que el compañero binario se aceleraría bastante. Eso también contribuiría a la interrupción de su estructura. Tal vez las capas externas se eliminarían, y su evolución se aceleraría.

Con ambos factores, estoy imaginando que la tasa de evolución del compañero (en realidad el objeto compuesto) se aceleraría. Pero debido a la discrepancia de masas, no creo que colapsará “rápidamente” en una estrella de neutrones o un agujero negro. Sería interesante ver en qué tipo de supernova daría lugar.

“tiempo relativamente corto”

Ahí es donde está tu respuesta.

El mundo “relativamente” en algunos contextos (como la astronomía) puede ser alucinante.

Se estima que una estrella de neutrones tiene un diámetro de aproximadamente 15 millas.
Hay estrellas con un diámetro de más de mil millones de millas.

Eso es para tallas. Pero lo mismo se aplica al tiempo.

Finalmente, el universo mismo solo ha existido por un “tiempo relativamente corto”. Si suponemos que la vida útil del universo es del big bang al descanso termodinámico y la comparamos con la vida útil promedio de un ser humano, nuestro universo aún no ha cumplido su primer cumpleaños.

El objeto Thorne-Zytkow finalmente colapsará en un agujero negro si la masa combinada de los objetos excede lo que se conoce como límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff si el objeto logra reunir suficiente masa de sus objetos vecinos.

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