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3D 宏观物理与核物理对 O-C 壳层合并中 p 核的影响

太阳与恒星天体物理 2025-12-24 v2 核理论

摘要

大质量恒星中的 O-C 壳层合并是通过 γ\gamma 过程产生 p 核的场所,但 1D 恒星模型依赖于混合长度理论,这与 3D 流体动力学模拟的径向速度分布不符。我们研究了基于 3D 宏观物理的混合如何影响 p 核的核合成。我们对 NuGrid 恒星数据集中 MZAMS=15 MM_\mathrm{ZAMS} = 15~\mathrm{M}_\odotZ=0.02Z = 0.02 模型的 O 壳层进行了后处理。在边界处对速度施加下调,并在整个壳层上增加速度(如先前结果所获得),我们发现 p 核的产生呈现非线性的、非单调的增加,展宽为 0.96 dex,并发现同位素比率可以发生改变。降低 3D 模拟中发现的 C 壳层吸入率会抑制产生,在 MLT 和下调情景中展宽为 1.22-1.84 dex。对扩散分布施加下陷以模拟淬灭事件也会抑制产生,展宽为 0.51 dex。我们分析了将 Se-Po 中所有不稳定缺中子同位素的光致裂解率上下变动 10 倍的影响。MLT 和下调情况下的核物理变动展宽为 0.56-0.78 dex。我们还提供了与 p 核相关的反应率,并发现混合情景之间共享的关联很少。我们的结果表明,由不确定的 3D 宏观物理引起的混合不确定性与核物理同样显著,对于定量理解 O-C 壳层合并期间的 p 核产生至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.16965,
  title  = {Impact of 3D macro physics and nuclear physics on the p nuclei in O-C shell mergers},
  author = {Joshua Issa and Falk Herwig and Pavel Denissenkov and Marco Pignatari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16965},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal, 31 pages, 23 figures, 8 tables