千新星近红外光谱中的镧系元素特征

GW170817/AT2017gfo 的观测为我们提供了双中子星并合是 $r$-过程核合成场所的证据。然而，GW170817/AT2017gfo 光谱中的观测特征尚未被完全破译，尤其是在近红外（NIR）波段。本文中，我们研究整个波长范围内的千新星光谱，旨在进行元素识别。我们通过构建混合谱线列表来系统计算束缚-束缚跃迁的强度，该列表对重要的强跃迁准确、对弱跃迁完备。我们发现周期表左侧的元素，如 Ca、Sr、Y、Zr、Ba、La 和 Ce，倾向于在光谱中产生显著的吸收线。这是因为此类元素具有较少的价电子和低能级的能量，从而导致强跃迁。通过对整个抛射物进行自洽辐射转移模拟，我们发现 La III 和 Ce III 出现在 NIR 光谱中，这可以解释 GW170817/AT2017gfo 光谱中 $\lambda\sim 12000$-14000 A 处的吸收特征。La 和 Ce 的质量分数分别估计为 $>2\times 10^{-6}$ 和 $\sim$ (1-100)$\times 10^{-5}$。锕系元素 Th 也可能作为吸收源，因为其原子结构类似于 Ce。然而，我们表明 Th III 特征在光谱中较不显著，因为与镧系元素相比，锕系元素的能级更密集。