从矮星系中的铕丰度推断 r-过程产生场所

近期对超暗矮星系 (UFDs) 中 $r$-过程物质的观测揭示了这些元素的来源。某些 UFDs 中铕 (Eu) 质量的强上限，结合在 UFD Reticulum II 及其他矮星系中探测到的大得多的质量，表明 Eu 的产生主要由稀有事件主导，且在任何 UFD 中观测到的最小 Eu 质量近似等于每次事件产生的 Eu 质量。这与银河系中的其他独立观测结果一致。我们利用与模型无关的似然分析，估算了包括经典矮星系和 UFDs 在内的矮星系中每次 $r$-过程事件（及 Fe 产生事件）的产生率和 Eu (Fe) 质量。Fe 产生事件的质量和产生率与正常的核坍缩超新星 (ccSN) 情景一致。每次事件的 Eu 质量为 $3\times 10^{-5}M_{\odot}<\tilde{m}_{\rm Eu}<2\times 10^{-4}M_{\odot}$，对应于每次事件的总 $r$-过程质量为 $6\times 10^{-3}M_{\odot}<\tilde{m}_{r-process}<4\times 10^{-2}M_{\odot}$。相对于 ccSNe 发生率，$r$-过程事件的发生率为 $2.5\times 10^{-4}<R_{rp/SN}<1.4\times 10^{-3}$。这些数值与我们银河系中观测到的总 Eu 质量一致，表明矮星系和 Milky Way 中 $r$-过程事件的产生背后是相同的机制，且该机制可能是宇宙中 $r$-过程元素产生的主导机制。结果与中子星并合的估算一致，但不能排除其他稀有的核坍缩情景，前提是它们每次事件能产生显著数量的 $r$-过程物质。