I 型 X 射线暴中的 Urca 核素产生及其对核物理研究的启示

吸积中子星的热结构受中子星壳层中 urca 核存在的影响。承载 urca 核素的同量异位素可在 I 型 X 射线暴的灰烬中产生，但其产生的细节尚未被探究。我们利用代码 {\tt MESA}，采用被认为类似于源 GS 1826-24 的天体物理条件，在一维 I 型 X 射线暴模型中研究 urca 核素的产生。我们发现高质量（$A\geq55$）urca 核素主要在 X 射线暴后期、对应于暴光变曲线尾部的氢燃烧冻结阶段产生。与这些 urca 核素核合成相关的 $\sim0.4$--0.6~GK 温度远低于 $\sim1$~GK——后者是涉及高质量核素的核反应速率对 X 射线暴光变曲线影响最相关的温度。后一温度常被核物理研究假定。因此，我们的发现改变了核物理研究中关于 urca 核素产生的复合核相关激发能范围。我们证明在某些情况下，规划核物理实验时需考虑这一点。此外，我们表明 urca 核素产生的较低温度范围解释了为何模型计算中某些核反应速率的变化影响暴光变曲线但不影响暴灰烬的局部特征。