首次直接探测双中子星并合：对宇宙核合成的意义

天体物理 r 过程场所——即产生约一半比铁重元素的地方——几十年来一直是个谜。在此我们讨论中子星并合（NSMs）在首次直接探测到此类事件的引力波（GW）和电磁波（EM）双重信号背景下的作用。我们分析首个探测到的双中子星并合的测辐射热和近红外光变曲线，并将其与基于核反应网络的巨新星模型比较。测辐射热光变曲线的斜率与 $Y_e \lesssim 0.3$（但不更大）的中子星抛射物放射性衰变一致，这为电磁辐射的 r 过程起源提供了强证据。这尤其排除了“镍风”作为发射主要来源。我们发现近红外光变曲线无论有无富镧系元素抛射物都能很好拟合。我们对抛射质量的限制连同估计的速率直接确认了早期纯理论或间接观测结论，即双中子星并合确实是宇宙核合成的主要场所。如果抛射质量是{\em 典型的}，NSM 可轻易产生估计的银河系 r 过程物质的{\em 全部}，并且——取决于真实速率——甚至可能更多。这可能是该事件抛出了特别大质量物质的暗示，也许由于组分质量间的显著差异。这将与 GW 观测获得的质量限制相容。近期观测表明 NSM 负责广泛的 r 过程核素，并且它们至少是重要的，但很可能是宇宙中主导的 r 过程场所。