坍缩星中吸积盘外流的水动力混合：对 r 过程特征的影响

能够通过快中子俘获（r 过程）触发重元素合成的天体物理环境仍不确定。虽然双中子星并合（NSMs）已知能锻造 r 过程元素，但某些罕见超新星（SNe）被理论认为是 NSMs 的 r 过程产出的补充甚至主导。然而，对此类 SNe 最直接的证据——由 r 过程元素高不透明度引起的发射异常红化——尚未被观测到。近期工作指出 SN 抛射物中 r 过程物质的分布是判断与 r 过程增丰相关信号可辨识难易程度的关键预测因子。尽管该分布源于 SN 爆发期间的水动力过程，迄今仅以参数化方式被处理。我们利用水动力模拟建模了盘风（罕见 SNe 中假定的 r 过程产生地）如何与初始无 r 过程的抛射物混合。我们研究了混合随风质量、持续时间以及初始 SN 爆发能量的变化，发现其随前两者增大而增强、随第三者增大而减弱。这表明伴随最长长时长伽马射线暴的 SNe 是搜寻 r 过程增丰迹象的有望之地。我们利用半解析辐射转移将水动力学与电磁观测量相联系，从而能评估可从 SN 光变曲线诊断 r 过程物质存在的混合水平。基于此基础构建的解析论证暗示，风驱动 r 过程增丰 SN 模型不太可能解释标准高能 SNe。