原中子星风的动力学与 r-过程核合成
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们研究了在致密天体产生的快速膨胀的中微子驱动风的高熵环境中重 r-过程核的形成。特别是，我们探讨了 A>130 区域的元素生成对流出物低温行为的敏感性。为此，我们采用了一个简化的模型来描述辐射主导、绝热流出物的动力学和热力学演化。该模型包含两个阶段：第一阶段是快速的指数冷却，随后是第二阶段较慢的演化，要么假设密度和温度恒定，要么假设这些量按幂律衰减。这两种情况旨在分别捕捉跨声速流出物强烈减速或加速度减小的最相关效应，例如由与较慢的前行超新星抛射物碰撞引起的风终止激波。我们发现，不仅两个膨胀阶段之间的转变温度会对铂峰的形成产生巨大影响，而且后期阶段的详细冷却规律也是如此。除非转变温度和相应的（自由中子）密度变得太小（T < 2*10^8 K），否则在此阶段较低的温度或更快的温度下降会使第三丰度峰更显著地出现。由于在~2*10^8 K 到~10^9 K 之间的核光致蜕变率对温度比 n-俘获率对自由中子密度更敏感，因此该温区内的更快冷却会将 r-过程路径移向中子滴线。具有低 (gamma,n) 但高 beta-衰变率的情况下，r-过程随后不再通过 (gamma,n)-(n,gamma) 平衡进行，而是通过 (n,gamma) 反应和 beta-衰变的准平衡进行，正如 Wanajo 最近所指出的那样。
引用
@article{arxiv.0805.1848,
title = {On the Dynamics of Proto-Neutron Star Winds and r-Process Nucleosynthesis},
author = {I. V. Panov and H. -Th. Janka},
journal= {arXiv preprint arXiv:0805.1848},
year = {2009}
}
备注
18 pages, 14 figures with 25 eps plots; referee comments included; accepted by Astronomy & Astrophysics