引力波事件双中子星并合中重元素的起源
高能天体物理现象
2017-10-17 v1
摘要
比铁更重的元素的宇宙起源长期以来尚不明确。理论模型表明，两颗中子星剧烈并合中抛射出的物质可以通过称为快中子俘获（r-process）核合成的过程组装成金和铂等重元素。预测重元素同位素的放射性衰变会驱动一种独特的热辐射（即“千新星(kilonova)”）。引力波源GW170817的电磁对应体的发现，代表了首次探测和仔细检查新鲜合成的r-process元素样本的机会。在此，我们报道预测千新星详细电磁辐射的模型，并能够从观测中推导出抛射物的质量、速度和组成。我们将模型与GW170817事件相关的光学和红外辐射进行比较，论证观测源是一个千新星。我们推断出抛射物存在两个不同组分，一个主要由轻（质量数小于140）r-process元素组成，另一个由重（质量数大于140）r-process元素组成。从GW170817推断抛射质量和并合率意味着此类并合是宇宙中r-process产物的主要模式。
引用
@article{arxiv.1710.05463,
title = {Origin of the heavy elements in binary neutron-star mergers from a gravitational wave event},
author = {Daniel Kasen and Brian Metzger and Jennifer Barnes and Eliot Quataert and Enrico Ramirez-Ruiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05463},
year = {2017}
}
备注
Nature