SPAr 燃烧：质子俘获驱动巨型恒星碳氧壳合并作用
太阳与恒星天体物理
2025-11-19 v2
摘要
碳氧 (C-O) 壳合并在巨型恒星中在核合成和恒星演化的最终阶段发挥关键作用。这些对流-反应性事件显著改变恒星内部结构，发生在核心坍缩之前。我们研究了在典型的 C-O 壳合并期间，相对于经典氧壳燃烧而言，轻粒子（尤其是质子）的增强产量如何影响对流壳的能量平衡和演化。我们从恒星演化模型中推导所有相关核反应的直接和逆向核合流预算，并评估相对能量产出。我们发现，质子俘获反应作用于 32,34S、31P 和 38Ar (SPAr) 的能量生产在典型的 C-O 壳合并中占主导地位，这与 1D 恒星模型所预测的一致。它们的组合能量输出约为相同条件下 C 与 O 融合的 400 倍。我们的结果突显了在模拟对流-反应性燃烧时纳入这些质子俘获反应的关键重要性。这一工作表明，若不包括其贡献，可能导致对先进恒星演化阶段动力学和核合成的模型不准确。需要通过新的 1D 恒星模拟和 3D 流体动力学模型来验证这些结果。
引用
@article{arxiv.2509.13749,
title = {The SPAr burning: proton captures powering carbon-oxygen shell mergers in massive stars},
author = {L. Roberti and M. Pignatari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13749},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in A&A Letters. 9 pages, 2 figures, 5 tables