黑洞环面中微子驱动风中的r过程

我们研究了黑洞周围厚吸积盘（或“环面”）中微子驱动风中的r过程核合成。这类系统预期是双中子星或中子星-黑洞并合的遗迹。我们考虑了一个简化的、解析的、含时演化模型：中心为一个3倍太阳质量的黑洞，周围环绕着一个半径90公里、发射中微子的吸积环面，以此为基础计算球对称的中微子驱动风解。我们发现，具有适中熵值（以玻尔兹曼常数为单位，每核子约30）和中等膨胀时标（约100毫秒）的抛射物在质量外流中占主导。如果带电粒子冻结时的电子分数最小值$Y_{e,\min} \sim 0.2$得以实现，则质量积分的核合成丰度与太阳系r过程丰度分布吻合良好。在$Y_{e,\min} \sim 0.3$的情况下，$A \sim 130$以上的r元素产生无法达到第三峰，但对于解释早期银河系中r过程匮乏恒星的丰度特征可能仍然重要。估计抛射的r过程核总质量约为$1 \times 10^{-3} M_\odot$。若我们的模型具有代表性，则要求并合遗迹黑洞-环面风的银河系事件率约为$2 \times 10^{-4}$ yr$^{-1}$，才能使其成为r过程元素的主要来源。因此，我们的结果表明，来自致密双星并合的黑洞-环面风有可能成为r过程元素的一个主要但可能并非主导的产生场所。