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核坍缩超新星中微子驱动外向流中成功的 $\nu p$ 过程

高能天体物理现象 2025-02-10 v2 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 唯象学 核理论

摘要

若干富质子同位素(尤其是 92,94^{92,94}Mo 和 96,98^{96,98}Ru)的太阳系丰度起源一直是核天体物理学中长期未解之谜。一个颇具吸引力的解决方案是 νp\nu p 过程,它可在激波启动后核坍缩超新星的中微子驱动外向流中发生。然而,多年的细致研究使人们对该过程能否产生足够高的各种 pp-核绝对与相对产量产生了怀疑。此外,依据长寿放射性核素 92^{92}Nb 的相关论证,νp\nu p 过程也被认为是被排除的。本文给出明确的计算,其中 A105A\lesssim 105 范围内的 pp-核丰度比与绝对产量均被成功复现,即便采用现代的(中等增强的)三 α\alpha 反应率也是如此。结果还表明该过程能够产生所需量的 92^{92}Nb。这些模型以亚音速外向流以及 1.7M\gtrsim 1.7 M_\odot 量级的中子星质量为特征。这表明太阳系中观测到的 Mo 与 Ru pp-核产生于具有延展吸积阶段的核坍缩超新星爆发。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.03208,
  title  = {Successful $\nu p$-process in neutrino-driven outflows in core-collapse supernovae},
  author = {Alexander Friedland and Payel Mukhopadhyay and Amol V. Patwardhan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03208},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 8 figures. Clarifications and figures added, results unchanged. Updated to match the journal version