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Carbon–Oxygen Classical Novae Are Galactic 7Li Producers as well as Potential Supernova Ia Progenitors
The Astrophysical Journal ( IF 4.9 ) Pub Date : 2020-05-27 , DOI: 10.3847/1538-4357/ab8d23
Sumner Starrfield 1 , Maitrayee Bose 1, 2 , Christian Iliadis 3, 4 , W. Raphael Hix 5, 6 , Charles E. Woodward 7 , R. Mark Wagner 8, 9
Affiliation  

We report on studies of Classical Nova (CN) explosions where we follow the evolution of thermonuclear runaways (TNRs) on Carbon Oxygen (CO) white dwarfs (WDs). We vary both the mass of the WD (from 0.6 M$_\odot$ to 1.35 M$_\odot$) and the composition of the accreted material. Our simulations are guided by the results of multi-dimensional studies of TNRs in WDs that find sufficient mixing with WD core material occurs after the TNR is well underway, reaching levels of enrichment that agree with observations of CN ejecta abundances. We use NOVA (our 1-dimensional hydrodynamic code) to accrete solar matter until the TNR is ongoing and then switch to a mixed composition (either 25% WD material and 75% solar or 50% WD material and 50% solar). Because the amount of accreted material is inversely proportional to the initial $^{12}$C abundance, by first accreting solar matter the amount of material taking part in the outburst is larger than in those simulations where we assume a mixed composition from the beginning. Our results show large enrichments of $^7$Be in the ejected gases implying that CO CNe may be responsible for a significant fraction ($\sim$ 100 M$_\odot$) of the $^7$Li in the galaxy ($\sim$1000 M$_\odot$). In addition, although the ejected gases are enriched in WD material, the WDs in these simulations eject less material than they accrete. We predict that the WD is growing in mass as a consequence of the accretion-outburst-accretion cycle and CO CNe may be an important channel of Supernova Ia progenitors.

中文翻译:

碳氧经典新星是银河系 7Li 的生产者以及潜在的超新星 Ia 祖先

我们报告了经典新星 (CN) 爆炸的研究,其中我们跟踪了碳氧 (CO) 白矮星 (WD) 上热核失控 (TNR) 的演变。我们改变了 WD 的质量(从 0.6 M$_\odot$ 到 1.35 M$_\odot$)和吸积材料的组成。我们的模拟以 WD 中 TNR 的多维研究结果为指导,这些研究发现在 TNR 顺利进行之后发生与 WD 核心材料的充分混合,达到与 CN 喷射物丰度观察结果一致的富集水平。我们使用 NOVA(我们的一维流体动力学代码)来吸收太阳物质,直到 TNR 进行,然后切换到混合成分(25% WD 材料和 75% 太阳能或 50% WD 材料和 50% 太阳能)。因为吸积物质的数量与初始 $^{12}$C 丰度成反比,通过首先吸积太阳物质,参与爆发的物质数量比我们从一开始就假设为混合成分的模拟中要多。我们的结果显示喷出的气体中 $^7$Be 的大量富集意味着 CO CNe 可能是银河系中 $^7$Li 的很大一部分($\sim$ 100 M$_\odot$)的原因( $\sim$1000 M$_\dot$)。此外,虽然喷射出的气体富含 WD 物质,但这些模拟中的 WDs 喷射出的物质少于它们吸积的物质。我们预测,由于吸积-爆发-吸积循环的结果,WD 的质量正在增加,而 CO CNe 可能是超新星 Ia 祖先的重要通道。我们的结果显示喷出的气体中 $^7$Be 的大量富集意味着 CO CNe 可能是银河系中 $^7$Li 的很大一部分($\sim$ 100 M$_\odot$)的原因( $\sim$1000 M$_\dot$)。此外,虽然喷射出的气体富含 WD 物质,但这些模拟中的 WDs 喷射出的物质少于它们吸积的物质。我们预测,由于吸积-爆发-吸积循环的结果,WD 的质量正在增加,而 CO CNe 可能是超新星 Ia 祖先的重要通道。我们的结果显示喷出的气体中 $^7$Be 的大量富集意味着 CO CNe 可能是银河系中 $^7$Li 的很大一部分($\sim$ 100 M$_\odot$)的原因( $\sim$1000 M$_\dot$)。此外,虽然喷射出的气体富含 WD 物质,但这些模拟中的 WDs 喷射出的物质少于它们吸积的物质。我们预测,由于吸积-爆发-吸积循环的结果,WD 的质量正在增加,而 CO CNe 可能是超新星 Ia 祖先的重要通道。
更新日期:2020-05-27
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