Yago Herrera defiende su tesis sobre vientos estelares de erupciones de rayos X
19/12/2021
Yago Herrera defendió su tesis codirigida por Glòria Sala y Jordi José el 15 de Diciembre en el Campus Diagonal-Besos. Titulada "Models of stellar winds from X-ray bursts", la tesis presenta un estudio sobre la posible eyección de masa a través de un viento estelar durante las erupciones de rayos X, cuantificando su composición y posible contribución a abundancias galácticas, y caracterizando magnitudes observables que puedan derivar en mejores técnicas de medición de las propiedades de estrellas de neutrones
El estudio de vientos estelares en el contexto de erupciones de rayos X (XRB) realizado en esta tesis tiene dos motivaciones. La primera es saber si los elementos pesados producidos por nucleosíntesis en XRBs pueden escapar de la gravedad de la estrella de neutrones (NS) a través del viento y contribuir significativamente a las abundancias Galácticas. El interés se centra en algunos núcleos-p ligeros (92,94Mo, 96,98Ru). La segunda se relaciona con la determinación de la ecuación de estado de la materia degenerada a altas densidades. Se requieren mediciones independientes de radios y masas de NS para restringir los modelos teóricos de EoS disponibles. En este sentido, las predicciones de características observables en NS durante los vientos son importantes.
Se implementó con éxito un modelo de viento no relativista, con algunas mejoras respecto a trabajos anteriores, como el uso de tablas de opacidad modernas y tratamiento del punto crítico. Esto además requirió el desarrollo de métodos numéricos novedosos y otros algoritmos útiles. El modelo de viento se aplicó primero a un escenario de NS genérico, para probar su implementación, caracterizar posibles soluciones y explorar el espacio de parámetros. Para esto, se impuso una condición de contorno bastante flexible pero sensata en la base del viento. Estas primeras simulaciones mostraron algunas características notables y patrones comunes. Algunas magnitudes fotosféricas mostraron una alta correlación, independientemente
del radio en que se impusiera la condición de base del viento o de los parámetros del modelo, por lo que se espera que aparezcan en todos los escenarios. Parecen derivar de las condiciones de contorno en la fotosfera y del hecho de que la luminosidad allí toma
valores muy cercanos a la de Eddington.
Se realizó también un estudio en un escenario de XRB más realista, vinculando el modelo de viento a una serie de modelos hidrodinámicos de XRB. Para ello, desarrollamos una técnica que empalma con éxito diferentes perfiles de viento con las condiciones dadas durante la evolución de cada XRB, en aproximación cuasi-estacionaria. Esto nos permitió construir una evolución temporal de los perfiles de viento y cuantificar la masa eyectada de cada isótopo sintetizado en el XRB. El material eyectado contenía una pequeña fracción de los núcleos-p ligeros de interés. Sin embargo, una estimación de su relevancia para las abundancias Galácticas mostró que se requería un número poco razonable de fuentes de XRB como la analizada (que corresponde a un caso típico) para obtener las abundancias esperadas. Por lo tanto, concluimos que es poco probable que los XRB constituyan
la principal explicación de su origen.
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