超大质量中子星吸积盘外流中的快味不稳定性

我们考察了由快味不稳定性 (FFI) 引起的中微子味变换对中子星并合后形成的吸积盘长期质量抛射的影响。盘中微子发射与吸收决定了盘抛射物的组分，其在膨胀与冷却后发生 $r$ 过程核合成。此处我们对围绕不同寿命的超大质量中子星 (HMNSs) 的吸积盘进行了 28 次含时、轴对称、黏性流体动力学模拟，采用三味中微子泄漏方案处理发射，并用环形灯泡方案处理吸收。我们以参数化方式纳入 FFI 导致的中微子味变换，通过修改被吸收中微子通量与温度，允许不同水平的味平衡下的味混合，并以旨在尊重中微子自相互作用哈密顿量的保轻子数对称性的方式实现。我们发现，对于立即形成的黑洞 (BH)，FFI 因中微子吸收减少而降低了盘外流的平均电子分数，这主要由味混合时电子中微子/反中微子通量的下降驱动。对于长寿命 HMNS，与 BH 情形相比，盘发射更多重轻子味中微子并重新吸收更多电子中微子，味混合时通量降幅较小而被更高的中微子温度所补偿。所得外流具有更宽的电子分数分布、更富质子的峰值，并经历更强的辐射驱动。具有中等 HMNS 寿命的盘显示出介于这两个极限之间的结果。在大多数情况下，FFI 对外流的影响适中，质量抛射、平均速度与平均电子分数的变化约为 $\sim 10\%$，镧系/锕系质量分数的变化可达 $\sim 2$ 倍。