中子星并合中 r 过程的核鲁棒性

我们基于三维相对论平滑粒子流体动力学模拟的一组完整轨迹，对中子星并合中动力学抛射物质进行了 r 过程计算。我们的计算考虑了一个扩展的核网络，包括自发裂变、$\beta$诱导裂变和中子诱导裂变，并采用了来自 ABLA 代码的裂变产额分布。通过使用不同的模型，我们研究了 r 过程丰度对核质量的敏感性。大部分轨迹（对应于 90% 的抛射质量）遵循相对缓慢的膨胀，使得所有中子都能被俘获。由此产生的丰度彼此非常相似，并且对于所有质量模型，都重现了观测到的 r 过程丰度的一般特征（第二和第三峰、稀土峰和铅峰），因为它们主要由裂变产额决定。我们发现在第三峰处及略高于第三峰处的丰度产额存在显著差异，这可追溯至对中子数$N=130$附近的 r 过程核的中子分离能的不同预测。其余轨迹对总积分丰度的质量贡献为 10%，其膨胀速度极快，以至于 r 过程未能利用所有中子。这也导致各轨迹间的丰度变化更大，因为裂变不再主导 r 过程动力学。总积分丰度由慢速膨胀过程的丰度贡献主导，因此重现了观测到的 r 过程丰度的一般特征。我们发现，在与千新星光变曲线计算相关的数周时间尺度上，锕系元素的丰度高于镧系元素。因此，在千新星条件下，锕系元素在决定光子不透明度方面可能比镧系元素更为重要。（摘要略）