Solar Models with dynamic screening and early mass loss tested by helioseismic, astrophysical, and planetary constraints
微弱的年轻太阳悖论仍然是一个悬而未决的问题。这里提出的是一个可能的解决方案,这个明显的不一致性,一个更大的早期太阳。基于早期地球和火星的条件,光度约束被设置为质量的函数。我们研究这些替代的质量损失模型的日震约束。此外,我们探讨了一个动态的电子屏蔽校正,努力提高日震协议的早期质量损失模型的核心。
2018-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermonuclear fusion in dense stars: Electron screening, conductive cooling, and magnetic field effects
本文研究了白矮星内部和中子星液体包层中等离子体关联对碳氧非共振热核反应的影响。我们研究了在线性混合规则之外的稠密等离子体中电子屏蔽对热核反应热力学增强的影响。利用这些改进的增强因子,我们计算了白矮星和中子星中碳和氧的点火曲线。考虑到中子星包层的详细热结构,评估了中子星包层的能量平衡和点火条件。将结果与文献中常规使用的简化的“单区模型”进行比较。我们还考虑了强磁场对磁星海洋点火曲线的影响。
2012-10-16 astro-ph.SR
The Current State of the Controversy over Screening in Nuclear Reactions
本文回顾了核反应屏蔽中动态效应的争议,指出数值模拟发现的动态效应抵消了经典Salpeter修正,呼吁天体物理学界重视并进一步研究动态屏蔽。
2024-09-15 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
The electron screening puzzle and nuclear clustering
对伽莫夫峰内或附近天体物理学感兴趣的核反应的精确测量显示,靶中存在原子电子会产生意想不到的效应。实验需要包括一个有效的“屏蔽”潜力,以解释在最低的可测量能量的截面的增强。尽管在过去的20年里进行了各种理论研究和大量的实验测量,但尚未发现一种理论可以解释数据所需的极高屏蔽电位值的原因。在这封信中,我们表明,而不是一个原子物理学解决方案的“电子屏蔽之谜”,大屏蔽电位值的原因,实际上是由于在核反应,特别是涉及轻核反应的集群效应。
2016-02-12 astro-ph.CO astro-ph.SR nucl-ex
The impact of the transport of chemicals and electronic screening on helioseismic and neutrino observations in solar models
本文研究了不同原子扩散形式对CLES和Cesam2k2太阳模型日震约束的影响,指出引入额外混合过程虽能解决轻元素耗竭问题,却导致CNO中微子通量低于Borexino观测值,并强调了电子屏蔽在协调模型与中微子通量中的关键作用。
2025-07-16 astro-ph.SR
Observational Evidence of Back-reaction on the Solar Surface Associated with Coronal Magnetic Restructuring in Solar Eruptions
大多数太阳爆发模型假设日冕磁力线锚定在致密的光球中,因此光球磁场不会发生与日冕磁重联引起的爆发相关的快速、不可逆的变化。受Hudson,Fisher & Welsch(2008)关于定量评价日冕能量释放引起的反反应的近期工作的启发,本文综合了我们以前的研究,并分析了与耀斑相关的光球磁场变化的新事件。对于11个X级耀斑,尽管只有4个事件的时间分辨率为1分钟,但我们总是发现极性反转线(PIL)处的横向场增加。我们还讨论了18个具有1分钟韵律的视磁图观测的事件,它们都显示出包含在耀斑δ斑区域的磁通量的显著变化。除一种情况外,耀斑发生后,观测到的向边缘的通量增加,而向盘的通量迅速而不可逆地减少。这些观测证据直接或间接地支持了Hudson、Fisher和Welsch的理论和预测,即爆发后光球磁场必须响应日冕磁场的重组,并在PIL附近转向更水平的状态。
2010-05-22 astro-ph.SR
Electron screening effect on stellar thermonuclear fusion
我们研究了等离子体相关效应对各种恒星物体非共振热核反应的影响,即在中子星的液体包层中,以及白矮星、低质量恒星和亚恒星物体的内部。我们特别研究了在线性混合规则近似下和线性混合规则近似下电子屏蔽对稠密等离子体热核反应增强的影响以及高密度下由于量子效应引起的修正。此外,我们研究了最近的一些非常规(汤川势和“量子尾”)恒星热核聚变的理论结果,并表明这些方案不适用于恒星的条件。
2013-10-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Back Reaction of the Untwisting Solar Corona Scars Sunspots
Sorbonne Université, Observatoire de Paris-PSL, École Polytechnique, IP Paris, CNRS(索邦大学,巴黎天文台-PSL,巴黎综合理工学院,巴黎理工学院,法国国家科学研究中心);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University, Nanjing, China(南京大学天文与空间科学学院);Laboratoire de Physique des Plasmas, Paris, France(等离子体物理实验室)
该研究发现日冕环解旋产生的反向磁扭转转移会在光球形成黑子痕迹,为日冕物质抛射等相关光球变化提供定量解释,警示黑子磁场意外演化。
2026-07-31 astro-ph.SR
Theoretical evaluation of solar proton-proton fusion reaction rate and its uncertainties
本文利用无显式π介子的量子色动力学有效场论在次领头阶重新计算太阳质子-质子聚变反应率,发现其比推荐值增强1-4%,并据此降低$^8$B和$^7$Be中微子通量,为“太阳成分问题”提供新约束。
2022-08-16 astro-ph.SR nucl-th
Towards solar measurements of nuclear reaction rates
在恒星演化模型中,核反应速率是一个基本但不确定的因素。与质子-质子链中的初始反应有关的天体物理S因子在1%的水平上是不确定的,这在恒星的理论年龄中贡献了类似量级的系统性但通常未传播的误差。在这项工作中,我们研究的前景,提高测量的PP链和CNO循环中的这个和其他反应速率使用日震学和太阳中微子。我们表明,当太阳模型的其他方面得到改善,那么它应该是可能的,使用当前的太阳数据,以提高这种测量的精度近一个数量级,因此相应的不确定性的年龄低质量恒星由类似的金额。
2022-06-27 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Model description of non-Maxwellian nuclear processes in the solar interior
本文提出了一个描述太阳核中由快反应产生的粒子触发的非麦克斯韦核过程的自洽模型。它基本上扩展了研究先前讨论的超热太阳反应的方法[Phys. Rev. C 91,028801(2015)],并改进了其预测。该模型被应用于详细检查8.7 MeV的α粒子的PP链的7 Li(p,α)α反应中产生的慢下来,并研究在太阳CNO循环中的超热过程中由它们引起的。通过飞行中反应几率和快粒子发射速率阐明了电子简并度和电子屏蔽对超热反应的影响。特别地,这些效应解释了在R < 0.2Rsun时14 N(alpha,p)17 O反应速率增加20%。这种新型的修正对于像14 N(alpha,p)17 O这样的超热反应是重要的,因为它被认为能够扭曲太阳核心95%区域的CNO循环。在该区域内,正常分支的14 N-17 O--> 18 F核流转变为异常的14 N--> 17 O--> 18 F核流,14 N(α,p)17 O反应速率超过了常规17 O(p,α)14 N和17 O(p,γ)18 F核流的17 O燃耗速率。结果表明,这些因素可以提高17 O丰度的核心相比,标准的估计。对于稳定状态的情况下,丰度增加估计高达~ 100的外核心区域。推测其他CNO超热(α,p)反应也可能改变CNO元素的丰度,包括那些产生太阳中微子。
2016-06-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The relevance of nuclear reactions for Standard Solar Models construction
太阳产生核能的基本过程多年来一直为人所知。然而,在中微子实验、恒星光谱学和日震数据和技术等领域的不断进步,要求更加准确和精确地确定核反应截面,这是太阳模型的基本物理输入。在这项工作中,我们回顾了(标准)太阳模型的现状,并提出了一个详细的讨论的相关性的核反应的详细预测的太阳属性。此外,我们还提供了一个分析模型,有助于理解核截面,中微子通量和它们提供的可能性,以确定太阳内部的物理特性之间的关系。后者是特别相关的背景下,太阳的组成,太阳丰度的问题,并在太阳CN中微子最近获得的Borexino合作的第一次直接检测的情况下所构成的难题。最后,我们提出了一个简短的愿望清单的精确度,核反应率应确定,让我们进一步了解太阳的进展。
2021-01-08 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
The spectroscopy of solar sterile neutrinos
我们预测了一些关键的太阳核反应的不育中微子谱,并讨论了这些被观察到的下一代太阳中微子实验的可能性。利用与日震学和太阳中微子通量观测数据相符合的最新标准太阳模型,我们发现到达地球的太阳中微子通量中只有3%~4%对应于无菌中微子。最强烈的太阳无菌中微子源是$pp$和$^7Be$核反应,总通量分别为$2.2\times 10^{9}\;{\rm cm^2 s^{-1}}$和$1.8\times 10^{8}\;{\rm cm^2 s^{-1}}$,其次是$^{13}N$和$^{15}O$核反应,总通量分别为$1.9\times 10^{7}\;{\rm cm^2 s^{-1}}$和$1.7\times 10^{7}\;{\rm cm^2 s^{-1}}$。此外,我们还计算了质子-质子核反应$pp$、$hep$和$^8B$以及碳-氮-氧反应$^{13}N$、$^{15}O$和$^{17}F$的无菌中微子谱和$^7Be$的谱线。
2018-04-23 astro-ph.SR hep-ph
Screening Effects on Electron Capture Rates and Type Ia Supernova Nucleosynthesis
Ia型超新星(SNe Ia)被认为是一颗白矮星的热核爆炸,但其祖先的质量仍然是一个悬而未决的问题。在超新星Ia的近M_Ch模型中,中心密度达到>10^9 g cm^{-3}。电子化学势变得高于fp-壳层核之间的电子捕获(EC)跃迁的Q值,因此一部分可用电子被铁族元素捕获,从而形成富中子同位素。由于EC反应速率对密度敏感,中子化程度是区分近M_Ch模型和亚M_Ch模型的关键。为了比较观察和理论模型,EC反应的准确处理是必要的。然而,在以往的理论工作中,电子屏蔽对EC的影响被忽略。屏蔽降低了EC速率,从而导致更高的电子分数。在近M_Ch单简并模型中,我们对EC进行了电子屏蔽,计算了Ia超新星爆炸核合成。结果表明,考虑屏蔽效应后,46,48 Ca,50 Ti,54 Cr,58 Fe,64 Ni和67,70 Zn等丰中子核的丰度降低。其中,50 Ti,54 Cr和58 Fe特别令人感兴趣,因为这些核的太阳丰度的很大一部分被认为来自SNe Ia。我们的结论是,在现代超新星Ia模型中实施屏蔽效应的EC是可取的,以精确计算丰中子核素的丰度。
2020-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Terrestrial detection of hidden vectors produced by solar nuclear reactions
本研究构建了太阳核反应产生隐藏矢量粒子的理论框架,评估其通量及地面类康普顿散射探测,并应用于JUNO实验以改进现有约束。
2023-12-20 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Fusion hindrance effects in laser-induced non-neutral plasmas
惯性约束聚变热点和团簇库仑爆炸等离子体可能产生正的净电荷。库仑势垒穿透性和超低能量($\lesssim 10$ keV)下的核聚变反应速率被这样的环境改变。这些影响在这里研究通过筛选潜在的方法。通过评估某些感兴趣的情景的平均筛选潜力,得出了近似的分析结果。据发现,聚变是阻碍热燃料核之间的反应,而增强预期的二次和“束靶”反应。取决于等离子体条件,即使对于相对小的净电荷(对于$10^{-5}$质子电荷的每个核的平均净电荷,聚变速率的几个%的差异或更多),变化也是相关的。
2019-06-16 astro-ph.SR nucl-th physics.plasm-ph
Search for Solar Axions Produced in $p(d,\rm{^3He})A$ Reaction with Borexino Detector
使用Borexino探测器对$p+d\rightarrow\rm{^3He}+A (5.5 \rm{MeV})$反应中产生的5.5 MeV太阳轴子进行了搜索。轴子到光子的康普顿转换,${\rm A}+e\rightarrow e+γ$,轴电效应,${\rm A}+e+Z\rightarrow e+Z$,轴子到两个光子的衰变,${\rm A}\rightarrow2γ$,和逆Primakoff转换的核,${\rm A}+Z\rightarrowγ+Z$,被认为是。轴子-电子($g_{Ae}$)、轴子-光子($g_{Aγ}$)和等矢量轴子-核子($g_{3AN}$)耦合的模型独立极限得到:$|g_{Ae}\times g_{3AN}| \leq 5.5\times 10^{-13}$和$|g_{Aγ}\times g_{3AN}| \leq 4.6\times 10^{-11} \rm{GeV}^{-1}$在$m_A <$ 1 MeV(90% c.l.)。这些限制比以前使用核反应堆和加速器的实验室实验中获得的限制强2-4个数量级。
2012-03-28 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Supernova β^- decay of nuclides 53Fe, 54Fe, 55Fe, and 56Fe in strongly screened plasma
电子屏蔽对β衰变反应的电子能量和阈能有很大的影响。本文研究了几种铁同位素的$β^-$衰变率。电子屏蔽β衰变率增加了约两个数量级。由于Q值修正引起的强屏蔽β衰变率比没有Q值修正的强屏蔽β衰变率高一个数量级以上。
2018-02-05 astro-ph.SR hep-ph nucl-th