核心崩溃超新星中的 ν p-过程：广义相对论效应的影响

太阳系中多个质子富同位素的起源长期以来是一个谜题。一个有前景的解释是 ν p-过程，它据称在核心崩溃超新星中冲击复苏后形成的 neutrino-driven outflows（中微子驱动的外流）中发挥作用。虽然最近的研究已分析了影响该过程效率的几个相关物理效应，但广义相对论（GR）对它的影响尚未被探索。我们对比分析了在牛顿和完全广义相对论计算中积分后的 ν p-过程产量，使用详细的时变外流轮廓模型。GR 效应抑制了种子核的产生，显著提升了随后的 p-中子同位素产量。我们的参考 GR 模型使用 18 倍太阳质量的 progenitor，成功再现了整个 p 中子同位素在质量范围 $74\leq A\leq102$ 内的相对和绝对太阳系产量。我们 12.75 倍太阳质量的 GR 模型中的产量不理想，该模型中外流在爆炸发生数秒后转为亚声速，从而抑制了进一步的 p-中子同位素产生。在两个模型中，关键 $^{92,94}{\rm Mo}$ 和 $^{96,98}{\rm Ru}$ $p$ 同位素的大部分生产发生在冲击复苏后 1--3 秒内。在相比，关键 $^{92}{\rm Nb}$ 被保护的同位素在随后的外流中产生。GR 对这一同位素的影响尤为显著，其最终产量比牛顿计算提高了 25 倍。总之，考虑到 GR 效应，足够致密的 progenitor 中的 ν p-过程可以为太阳系中所有 $p$ 核同位素（至 $^{102}$Pd 为止）的起源提供统一解释。