核合成对核坍缩超新星爆发能量增长时标的约束

核坍缩超新星（CCSNe）的爆发机制细节尚未完全明了。由第一性原理核坍缩模拟导致爆发的数值例子越来越多。大多数（即便不是全部）第一性原理核坍缩模拟都表现为“缓慢”爆发，其中观测到的爆发能量（$\sim 10^{51}$ ergs）在 $\gtrsim1$ 秒的时标内达到。然而，尚不清楚这种缓慢爆发是否与观测一致。在这项工作中，通过对从快速到缓慢模型的一系列爆发时标 $t_{\rm grow}$ 进行核反应网络计算，我们旨在提供关于爆发时标的核合成诊断。我们通过在原中子星核心上方进行一维流体动力学和核合成模拟，用 $t_{\rm grow}$ 参数化爆发机制的性质。然后将结果与各种观测约束进行比较：典型 CCSNe 的 $^{56}$Ni 质量、SN 1987A 观测到的 $^{57}$Ni 和 $^{44}$Ti 质量，以及极贫金属星中观测到的丰度模式。我们发现这些观测约束与“快速”爆发（$t_{\rm grow} \lesssim 250$ ms）一致，尤其是与近乎瞬时爆发（$t_{\rm grow} \lesssim 50$ ms）最为吻合。我们的发现对爆发机制提出了强约束：缓慢机制（$t_{\rm grow} \gtrsim 1000$ ms）将不满足这些约束，第一性原理模拟需要实现快速爆发。