由蒙特卡洛变化确定的大质量恒星 s-过程核合成的不确定性

大质量恒星中的 $s$-过程产生 $s$-过程的弱分量（核子数至 $A \sim 90$），其数量与太阳丰度相匹配。对于更重的同位素，如钡，在快速旋转的极贫金属恒星中，通过中子俘获的产生显著增强。然而，对最终 $s$-过程丰度的详细理论预测存在重要不确定性，这些不确定性既来自核物理（主要是中子俘获反应和 $\beta$ 衰变率）的内在不确定性，也来自恒星演化建模。本文研究了与大质量恒星 $s$-过程相关的核物理不确定性的影响。使用基于蒙特卡洛的方法，我们进行了广泛的核反应网络计算，其中包含了各个温度相关反应速率的最新评估上下限。我们发现，最终丰度的大部分不确定性是由中子俘获率的不确定性引起的，而 $\beta$ 衰变率的不确定性仅影响 $s$-过程分支点附近的少数核素。旋转贫金属恒星中的 $s$-过程表现出定量上不同的不确定性和关键反应，尽管定性特征相似。我们证实，在极低金属丰度区域，对于快速旋转的大质量恒星，我们的结果在不同金属丰度下没有显著变化。我们强调了所识别出的关键反应中，哪些是未来实验中改进测量的现实候选者。