Ia 型超新星对电子俘获速率的敏感性

Eduardo Bravo

doi:10.1051/0004-6361/201935095

Ia 型超新星对电子俘获速率的敏感性

太阳与恒星天体物理 2019-05-01 v1 高能天体物理现象核理论

作者: Eduardo Bravo

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摘要

大质量白矮星的热核爆炸被认为至少解释了部分 Ia 型超新星（SNIa）。热失控之后，燃烧前沿遗留灰烬上的电子俘获导致了压力损失，这影响了爆炸动力学和物质的中子过剩。事实上，长期以来， $^{54}$ Cr 等富中子核种的过量产生一直被视为 SNIa 钱德拉塞卡质量模型的一个问题。我展示了一项将弱相互作用速率直接纳入流体动力学爆炸代码中的 SNIa 模型对弱相互作用速率的敏感性研究结果。弱速率被按因子十向上/向下缩放，要么针对某一共同文献来源全局缩放，要么针对选定同位素单独缩放。与先前工作一致，弱速率不确定性对 SNIa 亚钱德拉塞卡质量模型的影响几乎可忽略。其对钱德拉塞卡质量模型动力学及 $^{56}$ Ni 产额的影响也很小。最强效应出现在富中子原子核的核合成上，如 $^{48}$ Ca、 $^{54}$ Cr、 $^{58}$ Fe 和 $^{64}$ Ni。对核合成影响最大的核种与对物质中子化贡献最大的同位素并不重合。在后者中有质子、 $^{54,55}$ Fe、 $^{55}$ Co 和 $^{56}$ Ni，而主要影响因素是 $^{54,55}$ Mn 和 $^{55-57}$ Fe，这与 Parikh 等人（2013）的发现不一致，他们认为 SNIa 核合成对 $^{28}$ Si、 $^{32}$ S 和 $^{36}$ Ar 的 $\beta^+$ -衰变速率最为敏感。若最终提高 pf 壳层原子核上所有弱速率，将影响热泡的动力学演化（在爆炸初期失控）以及 SNIa 的产额。

引用

@article{arxiv.1903.08344,
  title  = {Sensitivity of Type Ia supernovae to electron capture rates},
  author = {Eduardo Bravo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08344},
  year   = {2019}
}

备注

accepted for Astronomy and Astrophysics

Ia 型超新星对电子俘获速率的敏感性

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