Si una supernova tipo 1a es causada por dos enanas blancas que chocan en lugar de un crecimiento gradual, ¿su alta masa la invalidaría como una vela estándar?

Dos enanas blancas en colisión generalmente no darían como resultado una supernova de tipo 1a. El proceso podría ser bastante diferente.

Una supernova de tipo 1a proviene de una enana blanca cerca del límite de masa de Chandrasekhar que se calienta por la materia que cae. La materia degenerada es un excelente conductor del calor, por lo que la estrella tendría casi la misma temperatura en todo momento. Así que tenemos estrellas con casi la misma masa, y casi el mismo perfil de presión de superficie a centro, y casi la misma temperatura, a la que comienza la fusión rápida de carbono y avanza a través de la estrella, y continúa hasta el hierro y más allá. La estrella entera explota. Hay variaciones que se entienden, por lo que podemos determinar el brillo absoluto de tales explosiones y sus distancias con un grado razonable de precisión.

Es muy poco probable una colisión frontal entre dos enanas blancas, pero es razonable que se produzca una fusión resultante de un sistema estelar binario en espiral. Podemos esperar detectar tales fusiones por sus ondas gravitacionales emitidas algún día, de la misma manera que detectamos recientemente una fusión de estrellas de neutrones y su explosión de rayos gamma asociada y otra radiación.

El resultado será que la mayor parte de la materia en las estrellas cae juntas, mientras que algunas son arrojadas por las interacciones de las mareas. La estrella podría estar por debajo del límite de Chandrasekhar, por lo que podría establecerse como una enana blanca más grande. O podría estar lo suficientemente cerca del límite para explotar como una supernova, similar a un tipo 1a. O podría estar por encima del límite y colapsar. El resultado inicial sería un núcleo de estrella de neutrones, como en el colapso del núcleo de hierro de estrellas mucho más grandes. En ambos casos, la intensa radiación gamma durante el segundo colapso rompería el hierro en partículas alfa, que continuarían cayendo juntas hasta que los protones y los neutrones se combinaran para formar neutrones, que continuarían comprimiéndose hasta que la presión de degeneración de neutrones causara el núcleo para rebotar.

En estrellas más grandes, hasta cierto tamaño, el rebote central más la emisión de neutrinos parece ser lo suficientemente potente como para volar el resto de la estrella, lo que resulta en una supernova que deja un remanente de estrellas de neutrones. Las estrellas más grandes que eso deberían colapsar directamente en un agujero negro, o explotar completamente en un par de supernovas de inestabilidad, nuevamente dependiendo de la masa. En el caso de nuestras enanas blancas fusionadas, no hay una capa externa que continúe cayendo, por lo que la parte externa del núcleo de neutrones que rebota se explotaría y explotaría violentamente.

No sé si el resultado sería una estrella de neutrones y una supernova de un nuevo tipo, o si el núcleo de neutrones podría desligarse por completo, dando como resultado un tipo diferente de supernova previamente desconocida. Ser capaz de observar tales eventos en ondas gravitacionales nos diría mucho. Cuando nos acercamos a ese nivel de sensibilidad, alguien calculará los procesos en detalle.

Este escenario es algo con lo que realmente tenemos que lidiar. La supernova de tipo Ia con progenitores doblemente degenerados generalmente se ve lo suficientemente diferente como para ser distinguible por modelado sofisticado, pero significa que siempre tenemos que verificar, y eso no siempre es posible en términos de disponibilidad de datos y recursos computacionales.