$r$-过程核素放射性衰变的多信使

在快中子捕获过程（$r$-process）中合成的核素的放射性 $\beta$ 衰变释放出多种粒子，包括电子、$\gamma$ 射线、中微子和中子。这些粒子提供了一组丰富的多信使信号，携带着有关发生富中子核合成的天体物理环境的信息。在本工作中，我们从第一性原理计算了 $r$-过程核素 $\beta$ 衰变产生的发射光谱。我们的方法结合了详细的核结构与衰变数据，以对每种粒子物种的能量分布进行建模。我们将这些光谱与核反应网络模拟耦合，以获得这些分布的时间演化。我们发现发射分布随时间显著变化且是非热分布的，具有相当高的平均能量。我们将这些核信号作为重元素形成的直接探针进行了研究，并表明它们是千新星（kilonova）的互补可观测量。