Evolução de progenitoras de anãs brancas massivas e ultramassivas com modelos MESA

Abstract

Anãs Brancas são os remanescentes estelares mais comuns no universo, correspondendo ao destino final de mais de 95% das estrelas da Galáxia. Estudos das estrelas Anãs Brancas podem ser utilizados para determinar idades de populações estelares e construir relações massa inicial - massa final, determinando a massa inicial mínima para a formação de supernovas Tipo II e consequentemente a taxa de supernovas na Galáxia. Para Anãs Brancas de massas baixas e intermediárias, a literatura é rica em modelos completamente evolutivos, mas o número de trabalhos dedicados a Anãs Brancas massivas provindas de evolução prévia completa torna-se drasticamente escasso, existindo apenas um pequeno número de trabalhos que levam a evolução das progenitoras além do AGB. Neste trabalho foram calculadas doze sequências de modelos desde a pré-Sequência Principal até a curva de resfriamento das Anãs Brancas, para metalicidades Z=0.01 e Z=0.02, utilizando para isso o código MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics). Da evolução de sequências de massas iniciais entre 6 e 7.3 M⊙, resultam Anãs Brancas com massas entre 0.934 e 1.085M⊙ e núcleos de C/O ou C/O/Ne. Das sequências com metalicidade Z=0.01 resultam Anãs Brancas com massas quase 5% mais altas do que para as de Z=0.02 com mesma massa inicial. Além das sequências que alcançam a curva de resfriamento das Anãs Brancas, quatorze outras sequências que evoluem pelo menos até a fase de pulsos térmicos do AGB foram calculadas.

White Dwarfs are the most common stellar remnants in the universe, representing the ultimate fate of over 95% of the stars in the Galaxy. Models of these stars can be employed to determine the ages of stellar populations and establish initial-final mass relationships, thereby determining the minimum initial mass for the formation of Type II supernovae and, consequently, the supernova rate in the Galaxy. While the literature is rich in fully evolutionary models for low and intermediate-mass White Dwarfs, the number of works dedicated to massive White Dwarfs resulting from complete previous evolution becomes drastically scarce, with only a small number of studies extending the progenitor’s evolution beyond the Asymptotic Giant Branch (AGB). In this study, twelve sequences of models were computed from the pre-Main Sequence to the White Dwarf cooling curve for metallicities Z=0.01 and Z=0.02, using the MESA code (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics). The evolution of sequences with initial masses ranging from 6 to 7.3 M⊙ resulted in White Dwarfs with masses between 0.934 and 1.085 M⊙ and cores composed of C/O or C/O/Ne. Sequences with a metallicity of Z=0.01 produced White Dwarfs with masses almost 5% higher than those with Z=0.02 for the same initial mass. In addition to the sequences that reach the White Dwarf cooling curve, fourteen other sequences that evolve at least up to the thermal pulsing stage of the AGB were calculated.