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来自 T 伽马座双星 nova 的元素与同位素产量:预测与不确定性

太阳与恒星天体物理 2025-09-04 v1 高能天体物理现象

摘要

T 伽马座双星 nova (T CrB) 是一个预计将在未来两年内发生下一次外层剧烈释放的双星 nova 系统。最近的流体力学模拟预测了对于碳氧 (CO) 和氧镧 (ONe) 白矿星模型的核合成产量,但未考虑热核反应速率的不确定性。我们基于来自 2025 年评估的最新热核反应速率及其不确定性,进行了详细的蒙特卡罗后处理核合成计算。我们量化了产生的丰度不确定性,并确定主导这些不确定性的关键核反应。我们的结果表明,CO 和 ONe nova 模型都可可靠地产生特征的 CNO 同位素。对于 A ≥ 20 的元素,丰度差异更为显著。硫是区分 CO 和 ONe nova 模型的最可靠观测判别器,模型间差异约为 30 倍,且对反应速率不确定性敏感性最小。氙、硅和磷的丰度差异更大(分别约为 150-250 倍),提供了强大的诊断潜力。虽然这些元素的预测产量受较大不确定性的制约,但这些不确定性仍小于模型间差异,这使这些元素能够作为有用但不够精确的白矿星成分探测器。氯、氦和钾也在不同模型之间存在差异,但 CO 和 ONe 模型的 1σ 丰度范围重叠,降低了其作为成分探测器的当前实用性。我们发现,仅有九个核反应主导最具诊断意义的同位素的丰度不确定性,其影响 largely independent of 底层白矿星成分。这些结果为未来的实验工作以及解释 T CrB 下一次外层剧烈释放的 ejecta 成分提供了指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.03395,
  title  = {Elemental and Isotopic Yields from T Coronae Borealis: Predictions and Uncertainties},
  author = {Emma Wallace and Christian Iliadis and Sumner Starrfield},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03395},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 3 figures, 3 tables. Accepted for publication in The Astrophysical Journal