高熵丰富质子物质快速膨胀中的核合成

我们证明，在来自高温和高密度的质子富物质的快速、高熵膨胀中，核合成可以产生比此前更广泛的丰度模式。特别是，这些膨胀可以产生铁族核素、p-过程核素，甚至是重质中子富同位素。这种多样性是由于核合成进入一个鲜有人了解的范畴，即自由核子与丰富的α粒子不再与之平衡。这使得在丰富的自由核子存在于膨胀早期时，形成比铁更重的核子。随着温度下降，核子 increasingly 组装成α粒子和更重的核子。如果组装效率高，由于自由中子的消耗，裂解流将驱动核子回到铁和镍。如果这种组装效率不高，那么大量的自由核子会防止裂解流，并在反应冻结后留下重核的分布。在中间情况中，一种以p-过程同位素丰富的中间丰度分布被冻结。最后这些膨胀可能如果来自原始中子星风或其他天体物理场所喷射出来，处于轻微质子富、高熵状态的物质，可能为太阳系的p-过程核素供给做出贡献。值得注意的是，由于核合成是原初的，这种核合成的特征可能在金属贫星中显现。