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中子星并合富镧系元素抛射物的星云发射

高能天体物理现象 2021-07-21 v1

摘要

使用单区模型研究中子星并合(NSM)富镧系元素抛射物的星云阶段,其中原子性质由单一物种钕(Nd)表示。在假设 r-过程核的 β 衰变作为加热与电离源的假定下,我们在非局部热力学平衡下求解抛射物的电离与热平衡。包括能级、辐射跃迁速率、碰撞强度和复合速率系数在内的原子数据通过使用原子结构代码 GRASP2K 与 HULLAC 获得。我们发现 permitted 线与 forbidden 线在星云温度下对 Nd II 与 Nd III 的冷却速率贡献大致相等。我们表明在星云阶段早期动理学温度与电离度随时间增加,而在加热速率的热化中断之后这些量变得近似与时间无关,因为与电离和热化平衡相关的过程在后期归因于电子与离子间的两体碰撞。结果,尽管光度迅速下降, emergent 谱的形状在中断后随时间无显著变化。我们表明纯 Nd 抛射物的发射线星云谱由从 0.5μm0.5\,\mu m20μm20\,\mu m 的宽结构组成,在 1μm1\,\mu m10μm10\,\mu m 附近有两个明显峰。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.07879,
  title  = {Nebular Emission from Lanthanide-rich Ejecta of Neutron Star Merger},
  author = {Kenta Hotokezaka and Masaomi Tanaka and Daiji Kato and Gediminas Gaigalas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07879},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 18 figures, submitted to MNRAS