星系在核太阳能谱中探寻最重可检测元素

星系谱为我们提供了中子星 mergers 中 r 过程 nucleosynthesis 的直接信息。本文研究超第三 r 过程峰预期产生的元素在星系中的签名，这些元素预计在中子丰富 ejecta 中产生。Ra II、Ac III 和 Th III 是我们的候选对象，因为它们拥有较少的价电子和低能级，倾向于导致强吸收特征。我们通过构建基于可用原子数据库的线列表系统地计算这些候选对象的 bound-bound 过渡强度。我们发现 Th III 是最有希望的物种，在 NIR 波长处显示出强烈的过渡。通过进行辐射传递模拟，我们发现当 actinides 与 lanthanides 的质量比大于太阳 r 过程比率且 lanthanides 的质量分数 $\lesssim 6\times10^{-4}$ 时，Th III 在约 18000 Å 的光谱中产生宽吸收特征。我们的模型表明，如果线形成区域的 ejecta 主导相对较轻的 r 过程元素，且包含少量非常中子丰富物质的混合，那么 Th 特征可能是可检测的。此类条件可能在不等质量中子星 mergers 或黑洞-中子星二进制系统中实现。要检测 Th 吸收特征，来自空间（如 JWST）或高海拔地点的观测至关重要，因为 Th 特征的波长范围与强 telluric 吸收重叠。