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通过与观测到的$r$过程丰度比较约束真实千新星模拟的输入

高能天体物理现象 2023-06-06 v3

摘要

千新星作为与中子星并合相关的一种电磁辐射源,由富中子并合抛射物中放射性同位素的衰变所驱动。与GW170817电磁对应体一致的千新星辐射模型预言了特征丰度模式,该模式由 outflow 中不同物质类型的相对平衡决定。假设所观测源为典型,则这一推断出的丰度模式必须匹配通过其他手段(如太阳系中所观测者)推导出的rr过程丰度。我们报告了将辐射转移模拟中采用的质量加权元素组成输入与太阳中元素的质量分数进行比较的分析,以此作为中子星并合潜在普适丰度特征的实际原型。我们刻画了参数推断结果在多大程度上依赖于我们对动力学抛射物和风抛射物所假设的成分,并检验了新结果与此前工作的比较。我们发现,使用FRDM2012核质量模型与FRLDM裂变模型、具有极富中子抛射物(Ye=0.035Y_{\rm{e}} = 0.035)的动力学抛射物成分,连同中等富中子(Ye=0.27Y_{\rm e} = 0.27)的风抛射物成分,给出了风-动力学质量比Mw/MdM_{\rm{w}}/M_{\rm{d}} = 0.47,该比值最佳匹配观测到的AT2017gfo千新星光变曲线,同时也产生了与太阳系中中子俘获元素最佳匹配的丰度。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.02273,
  title  = {Constraining inputs to realistic kilonova simulations through comparison to observed $r$-process abundances},
  author = {M. Ristic and E. M. Holmbeck and R. Wollaeger and O. Korobkin and E. Champion and R. O'Shaughnessy and C. L. Fryer and C. J. Fontes and M. R. Mumpower and T. M. Sprouse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.02273},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 9 figures, submitted to PRD