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12C+12C反应率与大质量恒星的演化

太阳与恒星天体物理 2024-07-22 v1

摘要

碳聚变对于理解大质量恒星演化的晚期阶段至关重要。然而,12C+12C反应的天文感兴趣能量范围一直受到实验的较差约束。恒星演化的理论研究依赖于从更高能量测量中推断出的反应率。在这项工作中,我们通过基于Fowler、Caughlan和Zimmerman(1975)公式拟合直接测量获得的天体物理S因子数据,更新了碳聚变反应率。我们使用MESA(恒星天体物理实验模块)代码模拟了20个太阳质量恒星的演化,并采用了更新的12C+12C反应率。在0.5到1 GK之间,更新的反应率比Caughlan和Fowler(1988)建议的低0.35到0.5倍。更新的反应率导致核心温度升高约7%,中微子冷却增加约2.7倍。此外,碳燃烧寿命缩短了2.7倍。更新的碳聚变反应率导致恒星演化模型细节的一些变化,但与其他不确定的物理因素(如对流、过冲、旋转和质量损失历史)相比,其影响似乎相对较小。在库仑势垒以下,较低能量下的天体物理S因子测量存在较大误差。在较低能量下对碳燃烧进行更精确的测量将有助于改进我们的研究并理解大质量恒星的演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13458,
  title  = {12C+12C Reaction Rates and the Evolution of a Massive Star},
  author = {Gwangeon Seong and Yubin Kim and Kyujin Kwak and Sunghoon Ahn and Chaeyeon Park and Kevin Insik Hahn and Chunglee Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13458},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 6 figures