Influência da emissão de áxions no esfriamento de anãs brancas

Abstract

Sabe-se que o esfriamento de anãs brancas ocorre via emissão de fótons e de neutrinos. É possível, no entanto, que áxions - que se existem e interagem comelétrons são produzidos no interior da estrela via efeito Compton, Bremmsstrahlung e aniquilação de pares - também sejam emitidos pela estrela, acelerando o processo de esfriamento. Para investigar a suposta emissão via áxions em estrelas anãs brancas calculamos modelos completos de evolução estelar usando o código LPCODE, nos quais incluímos a emissão de áxions com massas entre 0 e 30 meV. A partir desses cálculos, obtivemos informações tais como luminosidade, temperatura e idade dosmodelos. Essas informações foram comparadas entre modelos com diferentes massas de áxions. Com essa comparação, observou-se que as estrelas anãs brancas esfriamde forma mais rápida quando áxions são incluídos nos modelos, e que quanto maior a massa do áxion adotada maior a taxa de esfriamento, com efeitos chegando a 2 bilhões de anos. Além disso, foi observado que a forma de isócronas é modificada com a inclusão de áxions nos modelos.

It is well known that the white dwarf cooling occurs mainly by photon and neutrino emission. However, it is possible that axions - which if exist and interact with electrons are produced by Compton effect, Bremmsstrahlung and pair annihilation inside the stars - can be emmited by the star, accelerating the cooling process. To investigate the probable axion emission in white dwarfs stars we have calculated the completed star evolution models by LPCODE code, in which we included the emission of axion with mass between 0 and 30 meV. Based on these calculations, we were able obtain information as luminosity, temperature and age of the models. By comparing cooling sequences with different axion masses, we found that the white dwarfs cool faster when axions are consider and also that the higher the axion mass, the faster the cooling rate, with differences that can reach up to 2 Gyr. In addition, we found that the shape of isochrones changes when we include axions in the models.