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中子星合并作为 R 过程的主要来源:出生踢与由内向外演化来解围

星系天体物理 2020-10-26 v2 高能天体物理现象

摘要

得益于对 GW170817 的探测,双中子星合并(BNSMs)目前是 \textsl{r}-过程最有希望的来源。估计的发生频率和每次合并抛射的质量表明,BNSMs 本身就可以解释银河系中所有的 \textsl{r}-过程增丰。然而,在太阳附近,盘星在 [Fe/H]1\gtrsim -1 时 [Eu/Fe] 随 [Fe/H] 下降的趋势,与具有标准延迟时间分布(DTD)t1\propto t^{-1} 的 BNSMs 预期的平坦趋势不一致。这导致了一种建议,即需要额外的来源或修改 BNSMs 的 DTD 才能匹配观测结果。我们通过将星系动力学代码 \textsc{galpy} 的结果与单区域星系化学演化模型 \textsc{omega} 相结合,研究了中子星双星诞生期间受到的出生踢对银河系 \textsl{r}-过程元素 Eu 化学演化的影响。我们表明,当将盘由内向外演化模拟的关键输入与出生踢相结合时,BNSMs 能够自然地重现太阳附近观测到的 [Eu/Fe] 随 [Fe/H] 下降的趋势,而无需修改 DTD 或增加额外的 \textsl{r}-过程来源。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.04442,
  title  = {Neutron Star Mergers as the Main Source of R-process: Natal Kicks And Inside-Out Evolution to The Rescue},
  author = {Projjwal Banerjee and Meng-Ru Wu and Zhen Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04442},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 8 figures, text updated and figures added after review