经验丰度标度律及其对核塌缩超新星中伽马过程的影响
太阳与恒星天体物理
2011-02-11 v1 地球与行星天体物理
摘要
通过分析太阳系丰度，我们发现了关于具有相同原子序数的p核和s核的两个经验丰度标度律。第一个标度律是s/p比值在很宽的原子序数范围内几乎恒定，其中p核比s核少两个或四个中子。第二个标度律是p/p比值几乎恒定，其中第二个p核比第一个p核少两个中子。这些标度律是大多数p核主要由超新星爆发中的伽马过程合成的证据。这些标度律引出了“伽马过程普适性”的新概念，即单个伽马过程产生的原子核的s/p和p/p比值分别几乎恒定。我们基于各种天体物理条件下的核塌缩超新星爆发模型，通过伽马过程计算了这些比值，并发现这些标度律对于由单个伽马过程产生的物质成立，且与假设的天体物理条件无关。这种普适性源于三种机制：伽马过程层移动以保持其峰值温度、超新星前身的弱s过程，以及s/p比值对核反应的不依赖性。结果进一步表明了一种扩展的普适性，即伽马过程层中的s/p比值不仅恒定，而且集中在特定值3附近。利用这个特定值和第一个标度律，我们估计对于A > 90的s核，来自AGB星与来自大质量恒星的s过程丰度贡献之比约为6.7。我们发现Ce、Er和W的s/p比值的大幅增强是弱s过程确实在超新星爆发前发生的证据。
引用
@article{arxiv.0901.3592,
title = {Empirical Abundance Scaling Laws and Implications for the Gamma-Process in Core-Collapse Supernovae},
author = {Takehito Hayakawa and Nobuyuki Iwamoto and Toshitaka Kajino and Toshiyuki Shizuma and Hideyuki Umeda and Ken'ichi Nomoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.3592},
year = {2011}
}
备注
35 pages, 15 figures