高能爆炸产生成锂、硼和硼

我们研究了高度能量的碳-氧质心爆炸（“高能爆炸”，HNe）可能与伽玛射线暴（GRB）相关的核合成特征。我们指出，碳-氧丰富的高能爆炸 ejecta 直接冲击周围氢和氦，导致碰裂反应，可产生大量轻核种锂、硼和硼（LiBeB）。采用高能爆炸 ejecta 的解析速度谱，计算了不同爆炸碳-氧核心的 LiBeB 产量。推导出的产量是正常型II型超新星中类似（直接）方式产出量的约10^3倍，远高于常用的由II型超新星（SN）爆炸引起的冲击波加速产出量。为避免在银河系中过度产出这些元素，假设HN/SN比例随时间恒定，则高能爆炸必须是稀有事件，其比例不足10^-3。若假设γ射线辐射有聚焦效应（束缚因子Ω/4π<10^-2），此比例与长持续时间GRB的比例良好一致。这一鼓舞人心的结果支持了HN-GRB关联的可能性。因此，银河系LiBeB丰度测量提供了探测HN历史速率和潜在HN-GRB相关性的有前景的方法。另一方面，若高能爆炸与极大型前星系星（Population III）相关，则会在原始星系气体中产生LiBeB前富集，可能在星系拱星中Be-Fe关系的最低金属性显示为平台现象。