基于费米β衰变理论的中子星并合抛射物解析加热率

双中子星并合中产生的巨新星（千新星）由数百种$r$过程核素的放射性β衰变提供能量。我们利用费米的β衰变理论，推导了核加热率的解析估计。我们表明加热率演化为幂律，范围在$t^{-6/5}$到$t^{-4/3}$之间。加热率的整体大小由核量的平均值决定，例如β衰变的核矩阵元。这些数值通过使用核实验数据确定。我们讨论了高阶β跃迁的作用以及幂律的稳健性。加热率稳健而简单的形式表明，对晚期热光度光变曲线$\propto t^{-\frac{4}{3}}$的观测将是$r$过程驱动巨新星的直接证据。此类观测还能使我们估算并合中产生的$r$过程核素总量。