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由恒星r过程丰度推断的核状态方程

高能天体物理现象 2022-03-02 v2 核理论

摘要

双中子星并合(NSMs)已被确认为由快中子俘获(r-)过程产生的最重可观测元素的一个来源。然而,对NSM抛射流的建模——从总抛射质量到其元素产额——依赖于未知的、支配中子星结构的核状态方程(EOS)。在这项工作中,我们通过假设NSMs是具有r过程丰度模式的金属贫乏恒星中重元素物质的主导来源,推导出一个唯象EOS。我们从一个星族合成模型出发,获得并合中子星双星的星族并计算其依赖于EOS的元素产额。在假设这些并合负责金属贫乏恒星中大部分r过程元素的条件下,我们找到了代表EOS的参数,使理论NSM产额能复现由金属贫乏恒星观测推导出的丰度。对于我们的概念验证假设,我们发现一个比当前约束(例如中子星内部组成探测器给出的约束)略软但仍相符的EOS,其R1.4=12.25±0.03R_{1.4}=12.25\pm 0.03~km,MTOVM_{\textrm TOV}2.17±0.032.17\pm 0.03~M_\odot(统计不确定度,忽略建模系统误差)。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.06432,
  title  = {A Nuclear Equation of State Inferred from Stellar r-process Abundances},
  author = {Erika M. Holmbeck and Richard O'Shaughnessy and Vera Delfavero and Krzysztof Belczynski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06432},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 8 figures