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具有金属浓度阈值的超新星与中子星合并联合 r 过程铀化

星系天体物理 2024-04-19 v1

摘要

rr 过程元素丰度的 enrichment history 已在随金属浓度变化的星系恒星丰度中留下了痕迹。对 nearby 星系中包括大麓哥尔德云 (LMC) 的恒星 [Eu/Fe] 特征的细致考察显示出其困惑之处。[Eu/Fe] 特征呈下降趋势,随后保持 nearly constant 的水平;这一趋势通常归因于类型 Ia 超新星 (SNe Ia) 中迟延 Fe 释放的开始,这也是 [α\alpha/Fe]] 特征的相同解释。然而,这一特征在 LMC 中的 [Fe/H] 约为 -0.7,显著高于 [alpha/Fe] 情形 (\approx -2)。这一结果潜在地指示了一种在银沼系研究中未被注意到的 rr 过程场的属性。我们提出,这一 [Eu/Fe]-knee 特征是由 producing rr 过程元素的 core-collapse SNe 的 fade-out 造成的;这些元素以及中子星合并 (NSMs) 在特定 SNe occurring 于低金属环境的条件下促进 rr 过程 enrichment。这种特定 SNe 的金属浓度阈值(以太阳为单位)几乎与长伽马暴 (GRB) 的发生率阈值相同,而后者的起源可能与快速旋转的巨型恒星有关。此外,我们认为 Eu 来自 NSMs 的贡献对于在矮星系中维持较高的 [Eu/Fe] 至关重要,这是通过与来自 SNe Ia 的 Fe 平衡来实现的;通过 NSMs 和 SNe Ia 的 enrichment 均采用类似的迟延时间分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.11668,
  title  = {Joint r-Process Enrichment by Supernovae with a Metallicity Threshold and Neutron Star Mergers},
  author = {Takuji Tsujimoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.11668},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages including 4 figures, accepted for publication in ApJ