旋转原磁星风中重元素核合成的有利条件

原中子星 (PNSs) 的中微子驱动风冷却阶段紧随成功的超新星之后。没有磁场或旋转的风模型无法达到产生第三 $r-$过程峰所需条件，但在富中子风中能稳定产生弱 $r-$过程。使用具有磁星级磁场和旋转的 2D 磁流体动力学模拟，我们表明 PNS 旋转速率显著影响风的热力学条件。我们表明高熵物质准周期性地从 PNS 磁层的闭合区喷射出来，具备产生重元素所需的热力学条件。我们表明，对于足够快的旋转，喷射物质的最大熵 $S$ 系统性地依赖于磁星自转周期 $P_{\star}$ 并标度为 $S \propto P_{\star}^{-5/6}$。我们展示了在代表冷却开始后约 1-2 秒的恒定中微子光度下，$P_{\star}$ 范围从 5 ms 到 200 ms 的模拟结果，以及几次中微子光度演化的模拟，在其中我们跟踪磁星风的演化直到冷却开始后 10-14 秒。我们估计，在磁星极区磁场强度 $B_0=3\times 10^{15}$ G 和 $10^{15}$ G 下，富中子磁星风可以分别在冷却开始后 1-2 秒和 10 秒内，产生至少约 $1-5\times 10^{-5}$ M$_{\odot}$ 和约 $1-4\times 10^{-7}$ M$_{\odot}$ 具有合成第三 $r-$过程峰所需参数的物质。我们表明，即使在适中的 $B_0=5\times 10^{14}$ G 下，富质子磁星风也可能具备产生 $p-$核的有利条件。