Neutron星表层重元素海洋中的碳爆发

我们表明，在中子星海洋中燃烧少量碳质量分数在当海洋含有来自氢燃烧快速质子（rp）过程的重元素灰烬时，存在热不稳定性。早期不稳定点燃的关键在于重元素海洋的低热导率。当碳质量分数为0.1或更小时，需达到超过 Eddington 限值1/10的吸积率才能引发不稳定燃烧。这种不稳定爆发在数小时到数天内释放10^{42}至10^{43}个ergy，可能是最近在六颗银河低质量X射星二元星中发现的大型I型X射星暴（即所谓“超级暴”）的原因。除了解释这些超级暴的能量、复现时间和持续时间外，这些混合碳/重元素爆发的不稳定燃烧模式与观测到的吸积率依赖性一致。虽然在接近Eddington限值的吸积率下仍存在不稳定性，但与吸积亮度之间的对比较小，解释了为何大多数探测发生在0.1至0.3 Eddington限值的吸积率之间。未来的时序计算与观测对比将为rp过程提供新见解。