质量略低于最小稳定质量的中子星的命运：它会爆炸吗？

首次报告的数值模拟结果被展示，其中计算了质量略低于中子星最小稳定质量的中子星的动力学演化。我们表明，这种星体首先经历一次准静态膨胀阶段，这一阶段是由于慢性 $\beta$-衰变引起的，持续约 20 秒，随后发生剧烈爆炸。爆炸的动能约为 $10^{49}$ erg，电子反中子辐射的峰值亮度约为 $10^{52}$ erg/s，扩张物质的热力学条件有利于 r 过程核合成。这些结果是针对 Harrison-Wheeler 状态方程以及简单且可能不切实际的 $\beta$-衰变和核裂变处理获得的，用以与前人的工作进行比较。然而，我们不认为结果会在若干新的核物理输入下发生质变。尽管本研究不依赖于如何中子星从更大（且稳定）质量到达动力学阶段的特定情景，但我们假设最终的质量损失事件发生在极短时间尺度上，即小于声速穿越时间，通过移除一定数量的质量作为初始扰动来实现。这一假设意味着星体在短时间内没有机会通过一系列准平衡过程来调整其核组成。后者情况下，由于完全催化物质的状态方程过于软弱，下面不存在稳定配置。因此，爆炸的动力学结果不会因不同的初始扰动而发生太大变化。