由中子星并合千新星产生的放射性驱动伽马射线暂现源

GW170817/GRB170817A/AT2017gfo的成协提供了中子星并合作为$r$过程核合成重要源头的首个直接证据。伽马射线暂现源(GRT)将由新合成的$r$过程元素的放射性衰变提供能量。通过详细分析千新星抛射物的成分与伽马射线不透明度，我们计算了一系列球对称并合抛射物模型的GRT光变曲线与能谱，其质量$M_{\rm ej}=0.001 \sim 0.05M_{\odot}$、膨胀速度$v_{\rm ej}= 0.1\sim 0.4c$。研究发现GRT光变曲线峰值依赖于$M_{\rm ej}$和$v_{\rm ej}$，关系为$t_{\rm pk} \approx 0.5~{\rm days} ~ (M_{\rm ej}/0.01M_{\odot})^{1/2}(v_{\rm ej}/0.1c)^{-1}$以及$L_{\rm pk} \approx 2.0\times10^{41} ~{\rm erg~s} ^{-1} (M_{\rm ej}/0.01M_{\odot})^{1/2}(v_{\rm ej}/0.1c)$。大多数辐射光子位于$100-3000$ keV能段，且对于不同核物理输入能谱峰值约为800~keV。线特征被多普勒展宽效应抹平。采用文献报道的抛射物参数，我们检验了与AT2017gfo可能成协的GRT的探测概率。我们表明，无论在当前的还是拟议的MeV能段任务（如ETCC和AMEGO）中，该GRT都无法被令人信服地探测到。低伽马射线流量，加上本地宇宙中极低的事件率，使得GRT的发现极具挑战性。