快速中子俘获过程同盟：通过恒星化学浓度探索十个中子俘获场的宇宙散射
太阳与恒星天体物理
2026-01-14 v1
摘要
快速中子俘获过程(r-process)的天体物理起源尚不明确，该过程约占铁以上元素质量的一半。最古老、最金属贫的恒星保留了早期核合事件的化学特征，可揭示r-process场的本质。我们对十颗显示强烈r-process元素富集且金属贫的恒星进行了一致的化学浓度分析，这些恒星在r-process元素上表现出强烈富集，同时对其他核合来源的污染最小。利用高分辨率、高信噪比光谱，我们通过等价宽度测量和在二维LTE假设下进行光谱合成，对每颗恒星检查了超过1400条吸收线，使用MOOG辐射传递代码。推导了54种化学物种，包括29种中子俘获元素，涵盖完整的r-process模式。我们量化了相对于Zr(轻元素)和Eu(重元素)的化学元素的比值散射，发现稀有地元素和第三峰元素散射极小，{\sigma}[La/Eu] = 0.08 dex和{\sigma}[Os/Eu] = 0.11 dex，而轻重比则略有更大变化，{\sigma}[Zr/Eu] = 0.18 dex。动力学研究表明，这些恒星 likely 来自十个不同的化石预体系统，从而允许我们探测独立r-process事件之间的本征差异。这些结果表明，主要r-process在不同天体物理场中都在高度均匀的条件下运行。
引用
@article{arxiv.2510.25500,
title = {The R-Process Alliance: Exploring the cosmic scatter among ten r-process sites with stellar abundances},
author = {Mila Racca and Terese T. Hansen and Ian U. Roederer and Vinicius M. Placco and Anna Frebel and Timothy C. Beers and Rana Ezzeddine and Erika M. Holmbeck and Charli M. Sakari and Stephanie Monty and Øivind Harket and Joshua D. Simon and Chris Sneden and Ian B. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25500},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 9 Appendix, 9 figures