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原中子星对流与中微子驱动风:对 $\nu$p 过程的影响

高能天体物理现象 2024-04-16 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

最近对原中子星中微子驱动风的研究表明,在其生命周期的大部分时间里,该风可能是富质子的,且高强度的中微子通量可以引发 ν\nup 过程核合成,从而允许重元素的形成。研究还表明,由原中子星内部对流产生的重力声波可以显著改变风的动力学和核合成。因此,我们提出了一项关于对流驱动波对富质子中微子驱动风中核合成影响的研究,重点关注 ν\nup 过程。我们发现,即使波光度比总中微子光度小 10510^{-5} 倍,波效应也能强烈影响 ν\nup 过程核合成。波的动量通量加速了风,减少了净中微子加热和由 p(νˉe,e+\bar{\nu}_e,e^+) 产生的持续中子丰度,这阻碍了 ν\nup 过程核合成。然而,这一效应通常被波对种子核形成的影响所抵消,因为风的加速以及这些波产生激波时发生的加热都有利于更富 α\alpha 的环境,而几乎没有重种子核的形成。总体而言,较高的波光度与较重元素的 ν\nup 过程相关(尽管是非单调的),在某些情况下可达 A200A\approx 200。在非常高的波光度(103Lν\gtrsim 10^{-3}L_\nu)下,波的早期激波加热破坏了 α\alpha 复合,并驱动了一个受抑制的快外流 r 过程,其进程可达 A200A\approx 200。这发生在假设预测具有平衡 Ye=0.6Y_e=0.6 的富质子风的中微子谱的情况下。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07324,
  title  = {Proto-Neutron Star Convection and the Neutrino-Driven Wind: Implications for the $\nu$p-Process},
  author = {Brian Nevins and Luke F. Roberts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07324},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 11 figures, accepted for publication in MNRAS