致密天体并合抛射物中的放射性与热化及其对千新星光变曲线的影响

致密天体并合最有希望的电磁信号之一是千新星：近似各向同性、由放射性驱动的暂现源，在并合后数天至数周达到峰值。千新星建模的关键不确定性包括放射性衰变产物——非热贝塔粒子、阿尔法粒子、裂变碎片和伽马射线——的发射剖面，以及它们在抛射物中沉积能量的效率。总放射性能量及其热化效率设定了光度预算，因此对于预测千新星光变曲线是必要的。我们概述了 r-过程衰变中的不确定性，描述了衰变产物能量在抛射物中被吸收的物理过程，并给出了每种粒子类型随时间变化的热化效率。我们确定了净加热效率，并探讨了其对 r-过程产额——特别是产生经历阿尔法衰变的超铅核——以及对抛射物质量、速度、成分和磁场位形的依赖性。我们将结果纳入新的含时、多波长辐射输运模拟，并计算了千新星光变曲线的更新预测。热化对千新星测光有显著影响，在峰值时使光度降低约两倍，在后期（爆炸后 15 天或更久）降低一个量级或更多。我们给出了随时间变化的净热化效率的简单解析拟合，可轻松用于改进光变曲线模型。我们简要回顾了伴随伽马射线暴 130603B 的疑似千新星，并对该事件中抛射的质量提供了新的估计。我们发现，后期千新星光变曲线可能受到超铅同位素阿尔法衰变的显著影响；因此，这些时段的数据可能可用于诊断抛射物丰度。