中子星并合抛射物中的放射性衰变产物：加热效率与 $\gamma$ 射线辐射

致密双星并合中抛出的新合成的 $r$ 过程核的放射性衰变，为这些事件后的光学/红外巨新星（千新星）提供能量。光变曲线关键取决于放射性衰变不同产物间的能量分配，这在根据给定观测信号估算抛出的 $r$ 过程元素量时起着重要作用。我们研究了放射性衰变的能量分配与 $\gamma$ 射线辐射。我们表明，总放射性能量的 $20$-$50\%$ 在从数小时到一个月的时间尺度上以 $\gamma$ 射线形式释放。每单位能量区间发射的 $\gamma$ 射线数目在几十 keV 到 $1$ MeV 之间具有大致平坦的能谱，因此该能量大部分由 $\sim 1$ MeV 的 $\gamma$ 射线携带。然而在巨新星辐射峰值处，$\gamma$ 射线的光学深度约为 $0.02$，大部分 $\gamma$ 射线逃逸。这些 $\gamma$ 射线的损失减少了对抛射物的热沉积，从而若巨新星信号由镧系元素主导，则降低了预期的巨新星信号。这意味着抛射质量比先前估计的大 $2$-$3$ 倍。自发裂变加热抛射物，若合成了足够量的超铀核，加热率可能增加。对这些逃逸 $\gamma$ 射线的直接测量可能为巨新星机制及 $r$ 过程核合成场所的确认提供最终证据。然而，利用当前 X 射线和 $\gamma$ 射线任务探测这些信号的几率很小。需要灵敏度至少提高十倍的新探测器才能实现实际的探测率。