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350 万年前千新星是否在银河系后院中爆发?

高能天体物理现象 2024-02-22 v2 太阳与恒星天体物理 核理论 地球物理

摘要

近期在可追溯至过去 3-4 Myr 的深海沉积物中探测到活同位素 60Fe^{60}{\rm Fe}244Pu^{244}{\rm Pu},对其产生位点(或位点们)的辨认提出了严峻挑战。虽然 60Fe^{60}{\rm Fe} 通常归因于标准核坍缩超新星,但锕系元素是 r 过程核合成产物,被认为在稀有事件中合成,例如特殊类型超新星或涉及至少一颗中子星的双星并合。先前工作得出结论,单次双中子星并合无法解释观测到的同位素比值。在本工作中,我们考虑一组双中子星并合的数值模拟,其产生长寿命大质量遗迹并抛射动力学与螺旋波风抛射物。后者由于更强的 neutrino 辐照,也产生铁族元素。假设在千新星遗迹消退前大尺度混合低效,且螺旋波风维持于 100-200 ms 时间尺度,在中高纬度抛射的物质提供了与观测相容的 244Pu^{244}{\rm Pu}60Fe^{60}{\rm Fe} 比值。该并合可能发生于距地球 80-150 pc 处,且在 3.5 至 4.5 Myr 前。我们还计算了另外八种活放射性核素的预期同位素比值,表明所提出的双中子星并合情景可与文献中提出的其他情景区分。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.17159,
  title  = {Did a Kilonova Set Off in Our Galactic Backyard 3.5 Myr ago?},
  author = {Leonardo Chiesa and Albino Perego and Federico Maria Guercilena},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17159},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJL