金属贫弱恒星及星系中 r 过程核合成的最新进展

快速中子捕获过程（r 过程）负责制造大约一半超过铁的元素，包括银、金和铂等贵金属，以及钍和铀等放射性元素。尽管r 过程如此重要，但其发生的天体物理场景及其详细形成机制仍是谜团。解决这一谜团的关键在于研究保存于古老、金属贫弱恒星中的化学特征。在本综述中，我们探讨了r 过程核合成，聚焦于场景、祖星和形成机制。我们讨论了诸如中子星合并、核心坍缩超新星、磁旋转超新星和坍胞星等潜在天体物理场景，这些场景在生产重元素方面发挥关键作用。我们还强调了通过高分辨率光谱调查、星体考古学和多信使天文学来研究这些化学特征的重要性。近期进展，例如引力波事件 GW170817 及其相关核反射星中的r 过程检测，已将中子星合并确立为一种确认的场景。然而，仍有疑问：中子星合并是否是早期时代唯一可能的来源，还是需要其他来源才能解释最古老恒星中发现的r 过程特征？此外，关于在银河演化时间尺度上是否存在r 过程丰富核子的额外来源，已有强烈迹象表明需要进一步研究。本综述概述了迄今为止所学的内容、仍存的挑战以及未来发现的激动人心的前景。随着观测设施、计算模型和大型调查之间日益协同，未来数年将振动我們对r 过程核合成的理解。