千新星中r过程镧系元素产生与加热率

中子星并合期间抛射物质中的 r 过程核合成可能导致放射性驱动的暂现源，称为千新星。这些暂现源的时间尺度和峰值光度取决于抛射物的组成，组成决定了核衰变的局部加热率和不透明度。Kasen 等人 (2013, ApJ, 774, 25) 和 Tanaka & Hotokezaka (2013, ApJ, 775, 113) 指出镧系元素会急剧增加这些外流中的不透明度。我们使用新的通用核反应网络 SkyNet 对一系列初始电子分数 $Y_e$、初始比熵 $s$ 和膨胀时标 $\tau$ 进行 r 过程核合成的参数研究。我们发现，取决于 $s$ 和 $\tau$，当 $Y_e \gtrsim 0.22 - 0.30$ 时抛射物无镧系元素。加热率对 $s$ 和 $\tau$ 不敏感，但某些较大的 $Y_e$ 值由于单个核素主导加热而导致加热率降低。我们用简化的灰色辐射转移方案计算近似光变曲线。光变曲线在无镧系（富镧系）情况下约在一天（一周）达到峰值。随着抛射物随 $Y_e$ 增大变为无镧系，加热率变化不大，但光变曲线峰值变得约亮一个数量级，因为它在加热率较大时峰值出现得更早。我们还提供了 0.1 到 $100\,\text{days}$ 之间加热率的参数拟合，并提供了 $Y_e$、$s$ 和 $\tau$ 的简单拟合以估计抛射物是否富镧系。