三维磁旋转超新星爆炸最内部抛射物的核合成

由自转和磁场驱动的核坍缩超新星（CCSN）爆炸是一个有趣的天体物理核合成场所，有可能对 $r$-过程元素的产生做出贡献。在此，我们展示了使用 CoCoNuT-FMT 代码模拟的三维磁旋转 CCSN 模型中最内部抛射物的产量。强磁场利用了原中子星的转动能，导致比典型的中微子驱动 CCSNe 更早且更具能量（$\sim 3\times 10^{51}$ erg）的爆炸。与参考非磁性模型相比，磁旋转模型中的抛射物具有丰富得多的中子成分，Ye 降至 $\sim$0.25。我们使用反应网络 SkyNet 进行的后处理计算显示，直到质量数 $\sim$130 的弱 $r$-过程元素均有显著产生。我们发现，初始场强分别为 10$^{10}$ 和 10$^{12}$ G 的两个磁旋转模型在重元素合成方面的差异可以忽略不计，这与它们相似的爆炸动力学相符。磁旋转模型产生了约 $\sim$0.19 和 0.14 Msun 的放射性 $^{56}$Ni，处于推断的超新星镍质量的低端。这些产量已在 Zenodo 上公开：doi:10.5281/zenodo.10578981，用于与恒星丰度模式比较、纳入星系化学演化建模以及与其他产量计算进行比较。我们的结果补充了目前仍然有限的三维磁旋转超新星模拟核合成产量体系，并将有助于量化产量不确定性。