X射线暴模型中核反应速率的敏感性

I. Sultana; A. Estrade; B. S. Meyer; H. Schatz

X射线暴模型中核反应速率的敏感性

高能天体物理现象 2025-10-20 v1

作者: I. Sultana , A. Estrade , B. S. Meyer , H. Schatz

摘要

I型X射线暴（XRBs）是吸积中子星表面的热核逃逸过程，由缺中子核上的快速质子俘获和α俘获过程驱动。相应反应速率的不确定性仍然是模拟爆发光变曲线和灰烬的主要限制。我们系统地研究了低质量X射线双星中，在吸积率和燃料成分的广泛参数空间内，XRB模型对带电粒子诱导反应速率不确定性的敏感性。研究分两个阶段进行：首先使用耦合了完整反应网络的半解析框架确定点火条件，然后使用ONEZONE模型进行敏感性分析，并单独变化反应速率。我们识别出41个改变爆发光变曲线的反应和187个显著影响最终丰度的反应。αp-和rp-过程路径中瓶颈同位素上的反应强烈影响这两个可观测量，而大多数中等质量（A > 32）和重质量（A > 55）核上的(p, γ)反应仅影响最终成分。中等质量情况在富氦爆发中占主导地位，因为反应流在此处更早终止，而重质量情况出现在混合氢氦爆发中，其rp-过程路径延伸至A ~ 110。我们识别出一组反应，其速率不确定性会影响富氦爆发中最终12C的产额，这可能对碳超暴的点火机制产生重要影响。我们的结果为核反应实验确定了关键目标，以减少XRB模型中的核物理不确定性。

关键词

I型X射线暴核反应速率敏感性分析 rp过程 αp过程中子星热核逃逸

引用

@article{arxiv.2510.15441,
  title  = {Sensitivity of Nuclear Reaction Rates in X-ray Burst Models},
  author = {I. Sultana and A. Estrade and B. S. Meyer and H. Schatz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15441},
  year   = {2025}
}

备注

37 pages, 10 figures, 3 tables, submitted

X射线暴模型中核反应速率的敏感性

摘要

关键词

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