中子星质子核合成中的r过程：来自典型质子数为1.4倍太阳质量中子星的 neutrino 驱动风

我们研究了气体驱动风边界条件对r过程核合成的影响。我们对气体驱动风的流体动力学进行数值模拟，并进行r过程的核反应网络计算。作为流体动力学计算的外边界条件，我们在风的最外层施加一个压力，使其趋近于冲击波壁。通过改变边界压力，我们获得了在气体驱动风中展开材料的各种渐近热力学温度，以影响最终的核合成。我们发现，低于前人研究中所使用的气体驱动风渐近温度略低的温度，能够产生成功的r过程丰度模式，这一模式即使对于典型原初中子星质量 Mns ~ 1.4 Msun 也能与太阳系r过程丰度模式得到合理的一致。较低的渐近温度会降低带电粒子反应速率，导致种子元素数量减少，从而实现较高的中子/种子比，以成功实现r过程。这是一种与前人模型的新想法，后者是针对非常大质量（Mns ~ 2.0 Msun）和紧凑（Rns ~ 10 km）的中子星，通过缩短扩张时间和提高熵来实现成功的r过程丰度模式。尽管这种大质量有时因中子星质量观测事实受到批评，但我们通过重新考虑风的边界条件来消除这种批评。我们还探讨了边界条件与中子星质量之间的关系，这与前体质量有关，对于实现成功的r过程。