Radiative neutron capture reaction rates for stellar nucleosynthesis
该研究针对恒星核合成中五个重要中子俘获反应，利用核统计模型计算反应率，并拟合成温度多项式，为天体物理应用提供关键核数据。
2023-08-03 astro-ph.SR nucl-th
Stellar Nucleosynthesis Nuclear Data Mining
恒星核合成是一种重要的核物理现象，是目前观测到的化学元素和同位素丰度的原因。它也是我们理解自然的基石假设之一。它的理论预测往往通过天体物理观测和同位素丰度计算值与观测值的比较来验证。这些计算在很大程度上依赖于核反应速率、截面和衰变数据的可用性。在这项工作中，我们将提供一个大爆炸，恒星和爆炸核合成和现代计算机工具的理论和实验核反应数据的审查。将给出评价和汇编核反应数据的例子。主要的数据库和它们在核反应计算中的输入将被讨论。
2012-03-07 astro-ph.SR
Quantification of nuclear uncertainties in nucleosynthesis of elements beyond Iron
铁以外的核合成提出了额外的挑战时，没有遇到研究天体物理过程涉及轻核。一般来说，较高的温度和核能级密度导致激发的目标状态的跃迁的贡献更强。这可能会妨碍横截面测量，以确定恒星反应速率和理论的贡献仍然很重要。此外，在天体物理学相关的能量范围内进行测量往往是不可行的。灵敏度分析不仅可以确定贡献的核性质，而且也是实验人员解释其数据对预测截面和速率的影响的方便工具。它还可以通过简化整个计算序列中的中间步骤来加快未来核合成的输入变化研究。大规模的预测的敏感性和基态的贡献，恒星率，允许估计以及率可以直接约束实验。作为应用实例讨论了反应185W（n，γ）和186W（γ，n）。核合成模拟中预测丰度的不确定性研究依赖于反应速率误差的知识。提出了一种改进的不确定度分析处理方法，以及结合实验数据和理论得出新的反应速率及其不确定度的方法。例如，它被应用于s过程的中子捕获率，导致比之前假设的更大的不确定性。
2014-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
The impact of nuclear uncertainties on the p-process nucleosynthesis in Supernovae
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天体物理学与天文学研究所）
研究核不确定性对超新星中p-过程核合成的影响，通过多种方法量化相关不确定性，发现光中子发射不确定性主导总体预算，主要源于局部参数变化，许多关键反应涉及稳定核可实验获取，为理解该过程提供新认识。
2026-07-13 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Progress in Nuclear Astrophysics: a multi-disciplinary field with still many open questions
核天体物理是一个多学科交叉的领域，对核数据的需求量巨大。在它的各个领域中，恒星演化和核合成显然与核物理学关系最密切。天体物理学应用对核数据的需求对实验技术以及现有核模型的鲁棒性和预测能力提出了挑战。尽管过去几年取得了令人印象深刻的进展，但仍然存在重大问题和困惑。在目前的贡献，只有几个核天体物理学的具体方面进行了讨论。这些涉及到一些实验进展有关的测量的关键反应的相关性的所谓的s-和p-过程的核合成，在理论上的努力，在预测核特性的异国情调的富中子核的兴趣r-过程的核合成，以及最近引进的机器学习技术在核天体物理学的应用。
2022-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Nucleosynthesis in neutrino-driven winds: influence of the nuclear physics input
我们进行了流体动力学模拟的长期演变的原中子星研究核合成使用由此产生的风轨迹。虽然在目前的风模式中发现的条件是不利于生产的重元素，在生产的r-过程元素与A $\approx$ 195的结果的熵的一个小的增强。这使我们能够探索其生产的流体动力学演变（风终止冲击）和核物理输入的敏感性。
2009-09-05 astro-ph.SR
Impact of nuclear mass models on $r$-process nucleosynthesis and heavy element abundances in $r$-process enhanced metal-poor stars
本研究分析了四种核物理模型对快中子捕获过程核合成的影响，发现WS4模型预测值与实验数据高度吻合，能准确重现贫金属星中的重元素丰度，证明其核数据对该研究至关重要。
2024-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
"Nuclear thermometers" reveal the origin of the universal r-process nucleosynthesis
本研究利用作为“核温度计”的巨偶极共振，通过实验数据和壳模型计算发现r过程温度下对称能增强，揭示了中子星并合中普遍r过程核合成的起源。
2024-11-26 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Re-investigation of neutron capture by 84Kr and 86Kr in the s-process nucleosynthesis
本研究利用统计模型程序Talys v1.96再研究s过程中84Kr、86Kr的中子俘获过程，分析核能级密度的影响，所得结果与既往研究吻合，且通过微调核性质复现了实验数据。
2024-10-09 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Statistical Methods for Thermonuclear Reaction Rates and Nucleosynthesis Simulations
估算热核反应速率和核合成的严格统计方法在核天体物理学中正日益得到确立。面临的主要挑战是实验反应速率是从大量不同的测量核参数（例如，天体物理S因子、共振能量和强度、粒子和伽马射线部分宽度）。我们讨论的应用程序的Monte Carlo方法两个不同的，但相关的问题。首先，给定一组测量的核参数，如何才能最好地估计由此产生的热核反应速率和相关的不确定性？第二，给定一组适当的反应速率，如何才能最好地估计来自核合成的丰度（即，反应网络）计算？这里描述的技术提供了概率密度函数，其可用于导出任何期望覆盖概率的统计上有意义的反应速率和最终丰度。例子给出了应用程序的s-过程中子源，核心坍缩超新星，经典新星，大爆炸核合成。
2014-09-19 astro-ph.SR nucl-ex
An ERC Starting Grant project on p-process nucleosynthesis concluded
2008年，启动了一个由欧洲研究理事会支助的题为“与天体物理p过程核合成有关的核反应研究”的启动赠款项目。在对质子和α引起的天体物理p过程核反应进行了五年的成功研究之后，该项目结束了。本文综述了该领域的研究进展和主要成果。
2015-09-03 astro-ph.SR nucl-ex
Presolar grain isotopic ratios as constraints to nuclear and stellar parameters of AGB nucleosynthesis
最近的演化低质量恒星（与$M \lesssim 3M_\odot$）的模型，经历AGB阶段的假设，磁通量管浮力驱动的形成$^{13}$ C水库在富氦层。我们说明了它们的重要性质，显示了对流包层下方产生的低丰度的$^{13}$ C如何阻碍初级$^{14}$ N的形成以及随后合成中等质量核，如$^{19}$ F和$^{22}$ Ne。因此，在上述模型中，它们的生产具有纯粹的次要性质。初级$^{22}$ Ne的短缺也对降低中子密度有重要影响。另一个属性涉及AGB风，这是可能保留富C的子组件，隔离的磁张力，即使当信封组成是O-丰富。因此，在比以前设想的更早的阶段中发现了形成富碳化合物的条件。这些问题，连同与几个核物理量的不确定性，讨论了在光的同位素混合物的S-过程元素的恒星起源的前太阳SiC颗粒，这提供了重要的和精确的约束，否则不确定的参数。通过比较核合成的结果与测量的SiC数据，有人认为，这样一个详细的一系列的约束表明，需要新的测量电离等离子体中的弱相互作用率，以及中子捕获截面，特别是附近的N = 50和N = 82的中子幻数。尽管如此，我们的模型的特殊性使我们能够实现适合到目前为止从未在以前发表的尝试中获得的质量的前太阳粒数据。
2021-07-26 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Impact of new data for neutron-rich heavy nuclei on theoretical models for $r$-process nucleosynthesis
目前的模式为$r$过程进行了总结，强调从核物理测量和天文观测的关键约束。特别是，我们分析了核物理输入的重要性，如β衰变率、核质量、中子俘获截面、β缓发中子发射、自发裂变概率、β和中子诱发裂变、裂变碎片质量分布;中微子诱导的反应截面等，我们强调模型的影响$r$过程核合成新测量的$β$衰变半衰期，质量和光谱学的富中子核附近的$r$过程的路径。我们概述了r过程核合成的中微子驱动风以上的原中子星在核心坍缩超新星随着磁流体动力学喷流的可能性旋转超新星爆炸模型。我们还考虑了中子星合并作为r过程环境的可能性。新测量的核性质远离稳定性的一个关键结果是封闭中子壳附近富中子同位素的壳猝灭程度。这导致对$r$ -过程核合成的位点的重要限制，其中冻结发生在快速的时间尺度上。
2016-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Uncertainties in s-process nucleosynthesis in low mass stars determined from Monte Carlo variations
发生在低质量恒星中的主要s过程产生了大约一半比铁重的元素。因此，确定核物理不确定性对这一过程的重要性和影响非常重要。我们已经进行了广泛的核反应网络计算使用个人和温度依赖的不确定性，涉及元素比铁重的反应，在蒙特卡罗框架内。使用这种技术，我们确定的不确定性，主要的s-过程的丰度预测，由于核的不确定性链接到弱相互作用和中子捕获比铁重的元素。我们还确定了主导这些不确定性的关键核反应。我们发现，$β$ -衰变率的不确定性只影响少数核素附近的S-过程分支，而在最终丰度的不确定性是由中子捕获率的不确定性，直接产生或破坏感兴趣的核素。由重元素反应引起的总的核不确定度一般很小（小于50%）。然而，有三个关键的反应是突出的，因为它们显著地影响了大量核素的不确定性。它们是$^{56}$ Fe（n，$γ$）、$^{64}$ Ni（n，$γ$）和$^{138}$ Ba（n，$γ$）。我们讨论了未来的实验中，减少本研究中确定的关键反应的不确定性的前景。
2018-05-03 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Propagation of Hauser-Feshbach uncertainty estimates to r-process nucleosynthesis: Benchmark of statistical property models for neutron rich nuclei far from stability
对中子星合并事件GW 170817的多信使观测重新激发了关于大质量元素通过r过程核合成的天体物理起源的争论。这种研究的一个关键方面是以一种有意义的方式将天文观测与理论核合成产量进行比较。为了进行真实的核合成计算，理解微观物理细节（如核反应速率）的不确定性与理解天体物理环境建模中的不确定性一样重要。我们提出了一个调查的中子俘获率计算的不确定性远离稳定使用豪泽-Feshbach模型。我们提供了一个定量测量的计算的可靠性时，我们外推模型的统计性质的核在r-过程网络。我们选择了几个适合于中子俘获的能级密度和γ射线强度模型，并用它们来计算网络中每个核的反应速率。我们观察统计特性如何影响理论反应速率。然后用蒙特卡罗技术对速率进行采样，并用于网络计算，以绘制可能的r-过程丰度的范围。结果表明，计算之间的中子捕获率可以变化几个数量级。现象学模型提供比半微观更平滑的结果。然而，它们不能再现原子核结构的变化，如壳的闭合。虽然半微观模型预测原子核结构效应远离稳定性，但尚不清楚这些结果在定量上是否准确。不确定性对r-过程产率的影响大到足以阻碍观测和计算之间的比较。发展更好的微观模型的伽马强度和能级密度的进展是迫切需要提高r-过程模型的保真度。
2020-10-04 astro-ph.SR nucl-th
r-Process Nucleosynthesis: Connecting Rare-Isotope Beam Facilities with the Cosmos
这是r过程核合成研究的一个激动人心的时刻。最近，中子星合并GW 170817被观测到非常详细的引力波和电磁辐射，从无线电到伽马射线。相关的千诺瓦的红色表明，中子星合并是一个重要的r-过程的网站。对中子星合并和核心坍缩超新星的天体物理模拟正在取得迅速进展。探测到来自下一颗银河系超新星的电子中微子和反中微子，将限制中微子驱动风的成分，并提供独特的核合成信息。最后，FRIB和其他稀有同位素束设施将很快具有引人注目的新能力，可以合成许多参与r过程的富中子核。新的能力可以显着提高我们对r过程的理解，并可能解决经典核天体物理学中的主要突出问题之一。然而，为了充分利用新的实验能力并充分解释结果，在天体物理学，天文学和核理论的许多相关领域需要大量的基础设施。我们将把这些实验的背景下，讨论天体物理模拟和观测的r-过程网站，观测恒星丰度，银河系化学演化，和核理论的结构和反应非常丰富的中子核。这篇综述论文是在2016年6月为期三周的核理论国际合作计划中发起的，我们探讨了有希望的r过程实验，并讨论了它们可能的影响，以及它们的天体物理学，天文学和核理论背景。
2018-05-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Reexamining the temperature and neutron density conditions for r-process nucleosynthesis with augmented nuclear mass models
我们探索的影响，核质量的r-过程核合成所需的温度和中子密度的条件下，使用四个核质量模型增强了最新的原子质量评估。对于每一个模型，我们推导出的条件下观察到的丰度峰在质量数A ~ 80，130，和195的等待点近似下，并进一步确定的条件，可以最好地再现的r-过程丰度模式（r-模式）推断的太阳系和银河系晕中的贫金属恒星观察。我们发现：（1）在A ~ 80和195处产生丰度峰的条件有很大的不同，这表明，至少对某些核质量模型来说，这两个峰不是同时产生的;（2）N = 126闭合中子壳层临界等待点（CWP）核所需的典型条件与N = 126闭合中子壳层临界等待点（CWP）核所需的典型条件有明显的重叠。（3）N = 82的CWP核所需的典型条件可以重现在贫金属星HD 122563上观测到的r-斑图，这与太阳的r-斑图有很大的不同。我们还研究了核质量的不确定性如何影响r-过程所需的条件，并确定了一些关键的核，包括76镍到78镍，82锌，131镉，和132镉在稀有同位素束设施的精确质量测量。
2013-01-30 astro-ph.SR nucl-th
Explosive Nucleosynthesis: What we learned and what we still do not understand
这篇评论涉及历史方面，回到早期的核天体物理学，由B $^2$ FH和Cameron发起，讨论（i）从反应速率和衰变性质到核物质状态方程所需的核输入，继续（ii）进行核合成计算的工具和（iii）早期参数化核合成研究，在（iv）可靠的恒星模型能够用于恒星演化的后期阶段之前。然后，它通过（v）从核心坍缩超新星爆炸事件的双星系统（包括Ia型超新星和紧凑的双合并）的爆炸环境，最后（vi）讨论所有这些核合成生产网站在星系演化中的作用。重点是放在早期的想法和现在的比较，最近，理解。
2018-09-19 astro-ph.SR
The accuracy of post-processing nucleosynthesis
Ia型超新星的多维模拟所提出的计算要求使得很难将复杂的核网络结合起来，以跟踪核能的释放以及火焰的传播。相反，这些代码通常对火焰进行建模，并使用简化的核动力学，目的是确定足够准确的核能生成速率，然后用大型核网络对热力学轨迹进行后处理，以获得更可靠的核产额。在这项工作中，我研究了简化的核网络的性能与复制的核产量与一个一维的超新星代码配备了一个大的核网络。首先，我定义了一个策略，以遵循核统计平衡（NSE）中的物质属性。我建议使用出版的表NSE属性，连同一个仔细的插值例程。短网络（iso 7和13α）能够在后处理后给出56 Ni的准确产量，但在预测即使是适度丰富的物种（> 0.001太阳质量）的喷射质量时也可能失败。一个由21个物种组成的网络再现了这里研究的Bracrasekhar和Sub-Bracrasekhar爆炸的核合成，对于模型中遵循的整套稳定元素和同位素，平均误差优于20%。
2020-04-22 astro-ph.SR
Nucleosynthesis in Type I X-ray Bursts
I型X射线爆发是发生在吸积的中子星包层中的热核爆炸。自35年前发现这些现象以来，对这些现象的详细观察促使了理论天体物理学和实验核物理学的大量研究。在这篇综述中，我们首先讨论这些现象的关键观测特征，这些特征可能对相关热核燃烧的核合成的特定模式敏感。然后，我们总结了努力模型I型X射线爆发，重点是确定整个这些爆发所涉及的核物理过程。我们讨论和评估模型的局限性，特别是在核物理输入的关键不确定性方面。最后，我们研究了最近的相关实验测量，并概述了未来的前景，以提高我们对这些独特的环境从观测，理论和实验角度的理解。
2012-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Progress in Nuclear Astrophysics of East and Southeast Asia
核天体物理学是核物理学和天体物理学的一个跨学科研究领域，寻求一个问题的答案，即如何理解宇宙的演化与我们所了解的核过程。本文综述了东亚和东南亚的核天体物理研究活动，包括天文学、实验和理论核物理以及天体物理。选取了Li问题、恒星临界核反应和性质、致密物质性质、r过程核合成和$ν$过程核合成等几个热点问题进行了详细的讨论。介绍了一些未来的亚洲设施，以及物理前景。
2021-08-09 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Constraints on Bygone Nucleosynthesis of Accreting Neutron Stars
吸积中的中子星表面附近的核燃烧会产生灰烬，当这些灰烬被进一步的吸积压缩得更深时，就会改变恒星的热和成分结构。过去的核合成可以通过压缩灰烬对静止中子星瞬态热弛豫的影响来限制。特别是，Urca冷却核对在核燃烧灰烬，冷却中子星地壳通过中微子发射从电子捕获/β衰变周期，提供了以前的核燃烧的签名超过~世纪的时间尺度，它需要吸积到最强的冷却对的电子捕获深度。使用吸积中子星瞬变MAXI J 0556 -332的地壳冷却模型，我们表明，这个源可能缺乏I型X射线爆发和超爆发>120年前。降低rp过程反应速率和电子俘获ft值的核物理不确定性，将改善核合成约束使用这种技术。
2017-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Effects of Variations in Nuclear Interactions on Nucleosynthesis in Thermonuclear Supernovae
核物理不确定性对热核超新星核合成的影响尚未通过多模型的全面和系统研究得到充分探讨。为了更好地约束这些现象的产量预测，我们进行了敏感性研究后处理热力学的历史，从两个不同的流体动力学，Eschrasekhar质量爆炸模型。我们单独改变了所有输入反应，并首次将弱相互作用速率改变了10倍，并将每种情况下的产率与使用标准速率的产率进行了比较。在我们网络中的2305个核反应中，我们发现只有53个反应的速率对丰度至少为10^-8 M_sun的任何物种的产额的影响至少为2倍。12 C（a，g）、12 C +12 C、20 Ne（a，p）、20 Ne（a，g）和30 Si（p，g）反应的速率是当以10倍变化时改变最多产率的那些反应速率之一。从我们的网络中658个弱相互作用速率的10倍个体变化来看，只有恒星28 Si（b+）28 Al，32 S（b+）32 P和36 Ar（b+）36 Cl速率显著影响模型中物种的产额。进一步的试验表明，温度T > 1.5 GK时反应速率的变化具有最大的影响，可用作爆炸诊断的放射性核素的比率的变化小于2倍，而单个反应速度的变化为10倍。两种模型中的核合成对单个核反应速率和弱相互作用速率的变化都具有较强的鲁棒性。对有限数量的反应进行实验室测量将有助于进一步限制预测。此外，我们确认需要一个一致的治疗相关的恒星弱相互作用率，因为这些速率的同时变化（而不是个别变化）在我们的模型…
2013-06-25 astro-ph.SR nucl-ex
Core-collapse supernova simulations with reduced nucleosynthesis networks
本研究开展含核反应网络的核心坍缩超新星模拟，发现核反应能量可提升爆发能量、维持晚期外流并合成更多富中子核素，同时指出原位与异位反应网络的抛射物计算存在系统差异，凸显大型原位网络的重要性。
2023-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Uncertainties in $ν$p-process nucleosynthesis from Monte Carlo variation of reaction rates
有人认为，当热的、致密的、富含质子的物质在强反中微子流中膨胀时，会发生$ν$ p过程。在这样的环境中，富质子核素可以在质子捕获和（n，p）反应的序列中产生，其中自由中子通过$\overlineν_\mathrm{e}+\mathrm{p} \rightarrow \mathrm{n}+\mathrm{e}^+$反应原位产生。详细的流体动力学演化决定了核合成路径从N = Z线的何处断开，以及它在核图上的位置。在这项工作中，采用大规模蒙特卡罗方法研究了由于核反应速率的不确定性而导致的最终同位素丰度的不确定性，同时改变了一万个反应。由于尚未确定$ν$ p过程的确定天体物理学位置，因此对大范围的模型条件进行了研究。目前的参数研究提供了，为每一个模型，确定的关键核反应主导的不确定性，为一个给定的核素丰度。由于$ν$ p过程中出现的所有速率都涉及不稳定核，因此只有理论速率可用，最终丰度的不确定性大于更接近稳定的核合成过程。然而，大多数不确定性仍然低于三个因素的轨道与强大的核合成。更极端的条件允许生产更重的核素，但显示出更大的不确定性，因为在许多速率的不确定性的积累，因为核合成的终止不是在平衡条件下。研究还发现，${}^{92}$ Mo和${}^{94}$ Mo丰度的太阳比在不确定度范围内可以重现。
2019-07-30 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Advancing Nucleosynthesis in Self-consistent, Multidimensional Models of Core-Collapse Supernovae
利用多维辐射流体动力学程序CHIMERA，在极轴对称模拟中研究了核心坍缩超新星（CCSN）的核合成。传统上，计算成本限制了CCSN模型中核组成的演变，最多只能是一个14种$α$网络。这样一个简化的网络限制了准确地演化详细成分、中子化和核能产生率的能力。拉格朗日示踪粒子通常用于扩展核网络演化，通过在后处理核合成计算中加入更真实的网络。诸如示踪粒子的空间分辨率差、膨胀时间尺度的估计以及在模拟结束时的“质量切割”的确定等限制强加了这种方法固有的不确定性。我们提出了一个详细的分析后处理核合成计算和未来的模型的影响，这些不确定性。
2014-10-31 astro-ph.SR
Sensitivity study of explosive nucleosynthesis in Type Ia supernovae: I. Modification of individual thermonuclear reaction rates
我们探讨了由于Ia型超新星的核合成相对于核反应速率的不确定性的敏感性。我们采用了一个标准的一维延迟爆轰模型的一个质量为1196核白矮星的爆炸，并后处理的热力学轨迹的每个质量壳核合成代码，增加（减少）的10倍的速率。我们还计算了不同速率的12 C和16 O聚变反应的流体动力学模型。对于选定的反应，我们已经重新计算了核合成与替代处方的速率从JINA REACLIB数据库，并分析了温度范围内的修改，其速率有最强的影响核合成。除了12 C核的聚变反应外，Ia型超新星模型的核合成反应对于核反应速率的变化是相当稳健的。爆炸能量的变化小于\sim 4%。由于聚变反应速率的改变而引起的核合成的变化也是相当温和的，例如，质量分数大于0.02的物质的产率变化都不大于2倍。我们提供了最丰富的物种相对于与质子，中子和阿尔法最激烈的反应率的产率的灵敏度。一般来说，铁族核的产额比中等质量元素的产额更稳健。在带电粒子反应中，对超新星核合成影响最大的是30 Si + p \rightleftarrows 31 P + γ、20 Ne + α \rightleftarrows 24 Mg + γ和24 Mg + α \rightleftarrows 27 Al + p。（节略）
2012-04-09 astro-ph.SR nucl-th
Merged white dwarfs and nucleosynthesis
轨道衰变机制认为，双白矮星合并是不可避免的，但极其罕见。虽然一些合并会导致爆炸，但幸存者会重新点燃氦并明亮地燃烧数万年或数百万年。候选的幸存者包括极端氦星，R CrB变星和各种富含氦的亚亮星。幸存者表面的核废料提供了恒星在合并之前的核历史和合并期间的核合成的证据。广泛而深入的光谱调查为未来的发现提供了丰富的前景。
2020-11-04 astro-ph.SR
Uncertainties in AGB Evolution and Nucleosynthesis
本文综述了AGB和Super-AGB星的演化和核合成。然后，我们研究了不确定性的主要来源，特别是质量损失。
2016-05-19 astro-ph.SR
Nuclear physics uncertainties in neutrino-driven, neutron-rich supernova ejecta
核心坍缩超新星（CCSNe）中的中子驱动喷出物提供了一个有趣的天体物理场景，其中Sr和Ag之间的较轻的重元素可以合成。以前的研究强调了（$α,n$）反应在这些元素的产生中所起的重要作用，特别是在富中子和富α环境中。本文研究了在不同天体物理条件下元素丰度对特定（$α,n$）反应速率不确定度的敏感性。在蒙特卡洛核合成研究超过36个代表性的天体物理风条件下，我们已经确定了最重要的反应的基础上，他们对最终元素丰度的影响。对这些反应的实验研究将减少核合成的不确定性，并有可能利用观测来了解较轻重元素的起源及其形成的天体物理条件。
2020-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Effects of nuclear cross sections on $^{19}$F nucleosynthesis at low metallicities
氟的起源是核天体物理学中一个长期存在的问题。渐近巨星分支（AGB）星是银河系氟产生的重要贡献者之一。在一般情况下，现存的核合成模型高估了氟生产的AGB恒星的意见。在本文中，我们回顾了有关的核反应速率参与氟的生产/销毁。我们在初始质量M=2 M $_\odot$和Z=0.001的模型上进行这种分析。我们发现主要的不确定性是由于$^{13}$ C（$α$，n）$^{16}$ O，$^{19}$ F（$α$，p）$^{22}$ Ne和$^{14}$ N（p，$γ$）$^{15}$ O反应。在目前实验不确定度范围内的相应反应速率的变化意味着AGB尖端的表面$^{19}$ F变化低于10%。然而，对于某些$α$捕获反应，不能排除这些过程速率的较大变化。因此，我们探讨的影响，一些$α$捕获率的变化远远超出了目前公布的不确定性。通过改变$^{15}$ N（$α$，$γ$）$^{19}$ F和$^{19}$ F（$α$，p）$^{22}$ Ne反应获得最大的$^{19}$ F变化。一些$α$捕获过程的分析，假设一个更广泛的不确定性范围确定$^{19}$ F丰度与最近的光谱氟测量在低金属丰度更好地协议。在后一种情况下，$^{15}$ N（$α$，$γ$）$^{19}$ F和$^{19}$ F（$α$，p）$^{22}$ Ne反应对氟核合成的影响最大。已知的低能量共振的存在使得这种情况即使不太可能，也…
2014-08-13 astro-ph.SR
Fine-tunings in nucleosynthesis and the emergence of life: Status and perspectives
本研究探讨大爆炸与恒星中核反应的精细调节，分析轻元素及碳、氧等生命相关元素的形成，并提出未来需多领域协同以改进相关计算。
2025-03-20 astro-ph.SR hep-lat hep-ph
Reaction rates of $^{64}$Ge($p,γ$)$^{65}$As and $^{65}$As($p,γ$)$^{66}$Se and the extent of nucleosynthesis in type I X-ray bursts
I型X射线爆发模型中的核合成程度以及对这些爆炸事件中释放的能量的相关影响对$^{64}$ Ge等待点周围的核质量和反应速率敏感。利用已知的$^{64}$ Ge的质量，最近测得的$^{65}$ As的质量，以及大尺度壳模型计算，我们确定了$^{64}$ Ge（$p$，$γ$）$^{65}$ As和$^{65}$ As（$p$，$γ$）$^{66}$ Se反应的新热核速率，具有可靠的不确定度.新的反应速率与以前公布的速率有很大不同。使用新的数据，我们分析了新的利率和剩余的核物理不确定性的$^{64}$锗等待点在一些代表性的单区X射线爆发模型的影响。我们发现，在以前的工作相比，当所有相关的不确定性被认为是，一个强大的$^{64}$锗$rp$ -过程等待点不能被排除。核物理的不确定性强烈影响X射线爆发模型预测的合成$^{64}$锌，合成的核超过$A=64$，能量产生，和爆发光曲线。我们还确定了关键的核不确定性，需要解决的$^{64}$锗等待点的作用，在X射线爆发。这些包括$^{65}$ As质量的剩余不确定性、$^{66}$ Se质量的不确定性以及$^{65}$ As（$p$，$γ$）$^{66}$ Se反应速率的剩余不确定性，其主要源于不确定的共振能量。
2016-01-29 astro-ph.SR nucl-th
Investigation of 90,92Zr(n,γ) 91,93Zr in the s process nucleosynthesis
本研究在Talys v1.96框架下计算两种锆同位素中子俘获反应的相关参数，分析核能级密度等因素的影响，所得数据与文献吻合，为s过程网络研究提供支撑。
2024-10-09 astro-ph.SR nucl-th
The Status and Future of Direct Nuclear Reaction Measurements for Stellar Burning
对恒星燃烧的研究始于100多年前。尽管如此，我们还没有一个详细的图片内的恒星核合成和核合成如何影响恒星结构和恒星演化的残余。要理解这一点，就需要对所涉及的核反应进行精确的直接测量。本报告总结了恒星燃烧直接测量的现状，重点介绍了过去几十年的发展，并提供了近期发展的计划。
2021-09-29 astro-ph.SR nucl-ex
The impact of mass uncertainties on the r-process nucleosynthesis in neutron star mergers
本研究探讨核质量预测中的模型与参数不确定性对中子星并合中r-过程核合成及抛射物成分的影响，发现两者显著影响重元素产生，核模型改进对降低预测不确定性至关重要。
2025-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Nucleosynthesis in thermonuclear supernovae
热核（Ia型）超新星的爆炸能量来自于轻“燃料”核（主要是碳和氧）爆炸融合成以铁和硅族元素为主的更紧密结合的核“灰”时释放的核结合能的差异。同样的爆炸性热核聚变事件也是促成重元素，特别是铁族元素核合成的主要过程之一。例如，太阳及其行星系统中的大多数铁和锰都是在热核超新星中产生的。本文综述了碳氧白矮星材料中爆炸热核燃烧的物理过程，以及利用流体动力学爆炸模型计算预测核合成的方法。虽然主要的爆炸情景仍不清楚，但核燃烧和核合成的许多方面对所有模型都是共同的，必须以某种形式发生，以产生观测到的产量。我们总结了现有爆炸模型的预测核合成产量，特别强调不同的建议方案导致Ia型超新星的核合成签名的特征差异。在此之后，我们将讨论这些签名如何与几个单独的超新星，遗迹，以及我们的星系和星系团中的物质组成的观察比较。
2017-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of Nuclear Reaction Rate Uncertainties on Type I X-ray Burst Nucleosynthesis: A Monte Carlo Study
Shenzhen University（深圳大学）；China Institute of Atomic Energy（中国原子能科学研究院）；Beijing Normal University（北京师范大学）
该研究通过蒙特卡洛模拟探讨了核反应率不确定性对I型X射线爆发核合成的影响，发现某些同位素的丰度分布可能呈现多峰结构，并提供了更可靠的反应率列表。
2026-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Low-metallicity nova explosions: a site for weak rp-process nucleosynthesis
本研究通过四种金属丰度新星模型和蒙特卡洛敏感性分析，揭示低金属丰度新星爆炸中弱rp过程可延伸至铜-锌区域，并识别出影响中等质量核素产生的关键核反应。
2025-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Emergent Complexity in Nuclear Reaction Networks: A Study of Stellar Nucleosynthesis through Chemical Organization Theory
Institute for the Philosophy and Science of Complexity（复杂性哲学与科学研究所）；Soluciones Analíticas SpA（分析解决方案公司）；Vrije Universiteit Brussel（布鲁塞尔自由大学）
本文通过化学组织理论研究核反应网络中复杂结构的涌现，揭示温度变化对网络结构和稳定性的影响，为恒星核合成提供新视角。
2026-01-05 astro-ph.SR cs.AI
Nucleosynthesis in Type Ia Supernovae, Classical Novae, and Type I X-Ray Bursts. A Primer on Stellar Explosions
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya（加泰罗尼亚空间研究所）
本文综述了Ia型超新星、经典新星和I型X射线暴的核合成过程，结合多学科方法探讨恒星爆炸中的元素生成机制。
2026-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Implications for Post-Processing Nucleosynthesis of Core-Collapse Supernova Models with Lagrangian Particles
我们调查核心坍缩超新星（CCSN）核合成与自洽，轴对称（2D）模拟使用辐射流体动力学代码奇美拉。计算成本传统上限制了多维CCSN模型内的核组成的演变，至多是一个14种$α$ -网络，它只能跟踪从$^{4}$ He到$^{60}$ Zn的$(α,γ)$反应.这种简化的网络限制了精确地发展详细的成分和中子化或计算核能产生率的能力。拉格朗日示踪粒子通常用于扩展核网络演化，通过在后处理核合成计算中加入更真实的网络。然而，限制，如空间分辨率差的示踪剂粒子，不一致的热力学演化，包括错误估计的膨胀时间尺度，和不确定的多维质量切割结束时的模拟施加固有的不确定性，这种方法。我们提出了一个详细的分析，这种不确定性的影响，从恒星金属丰度，非旋转的祖先12 $M_\odot$，15 $M_\odot$，20 $M_\odot$，和25 $M_\odot$发起的四个自洽轴对称CCSN模型，并与较小的$α$ -网络的爆炸后超过1秒的发射。
2017-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Calculations of Maxwellian-averaged Cross Sections and Astrophysical Reaction Rates Using the ENDF/B-VII.0, JEFF-3.1, JENDL-3.3 and ENDF/B-VI.8 Evaluated Nuclear Reaction Data Libraries
我们利用ENDF/B-VII.0-、JEFF-3.1-、JENDL-3.3-和ENDF/B-VI.8评估的核数据库计算了恒星核合成反应（n，$γ$）、（n，裂变）、（n，p）、（n，$α$）和（n，2n）的麦克斯韦平均截面（MACS）和天体物理反应速率。在麦克斯韦温度（{ \it kT}）范围为1 keV至1 MeV的相同条件下处理四个主要核反应文库。我们比较我们目前的计算{ \it s}过程核合成核与以前的数据集，并讨论它们之间的差异和核天体物理的影响。
2009-05-13 astro-ph.SR
Neutron Star Mergers and Nucleosynthesis of Heavy Elements
自从发现脉冲双星和观测到其轨道能量损失以来，中子星合并的存在就得到了支持，这与广义相对论是一致的。它们被认为是快速中子俘获过程（r-过程）的核合成位点，该过程负责产生除Fe之外的所有重元素的大约一半，并且是除Pb和Bi之外的元素的唯一来源。基于中子星物质减压的详细核合成计算与太阳重核r过程丰度是一致的。中子星合并也被确认为通过其红外余辉产生短持续时间的γ射线爆发。喷射物质中的高中子密度允许剧烈的r过程，导致远离（核）稳定区域的最重核的裂变循环。几种核性质的不一致性影响丰度分布。天体物理事件的模拟还取决于流体动力学处理、合并后和黑洞可能出现之前中微子风的发生以及黑洞吸积盘的性质。我们讨论了核和建模的不确定性的影响，并得出结论，二进制紧凑的合并可能是一个（或）在我们的银河系的r-过程核生产的主导网站。
2017-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry V: Equation of state dependency of explosion properties, nucleosynthesis yields, and compact remnants
在本系列的第五篇论文中，我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH来研究八种不同的核状态方程（EOS）的影响。我们提出并讨论了爆炸性质和详细的核合成产额，并预测了所有模拟的残余物（中子星或黑洞）。为此，我们进行了两组模拟。第一，使用SFHo状态方程对11至40 M $_{\odot}$的非旋转恒星在三种不同金属丰度下进行了完整的研究。第二，一套模拟的四个祖先（16 M $_{\odot}$在三个金属丰度和25 M $_{\odot}$在太阳金属丰度）为八个不同的核EOS。我们比较我们预测的爆炸能量和产量观察到的超新星和贫金属恒星HD~84937。我们发现爆炸性质和核合成产率的EOS依赖的差异。然而，与观察结果相比，这些差异还不足以排除本工作中考虑的任何EOS。
2022-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Determination of Solar System R-Process Abundances using ENDF/B-VIII.0 and TENDL-2015 libraries
最近对双中子星合并（GW 170817）的多信使探测激发了天体物理学界的活力，并鼓励了对确定核物理观测值的进一步研究。对宇宙中原子核的全面研究为研究这些天体物理现象和获取可利用最新核数据加以核实的恒星核合成过程的补充信息提供了机会。评价核数据文件库包含与天体物理学、裂变产额和衰变数据有关的能量范围内的反应截面的完整集合。这些数据收集已在世界范围内用于核科学、工业和国家安全应用。人们对探索ENDF/B-VIII.0和TADOS评估核数据库（TENDL-2015）的核天体物理学目的以及将结果与卡尔斯鲁厄天体物理学恒星核合成数据库（KADoNiS）进行比较非常感兴趣。利用ENDF/B-VIII.0和TENDL-2015评估数据集计算了麦克斯韦平均截面（MACS）和天体物理反应速率。计算出的截面与太阳系丰度相结合，并使用恒星核合成的经典模型进行拟合。天体物理快中子和慢中子俘获，$r$ -和$s$ -过程，分别从目前的数据，并与现有的值进行了比较。对MACS的进一步分析揭示了潜在的评估库数据缺陷和对新测量的强烈需求。目前的结果表明，评估图书馆和核工业和研究工作之间的互利关系的巨大核天体物理潜力。
2021-04-27 astro-ph.SR
Nucleosynthesis in early rotating massive stars and chemical composition of CEMP stars
第一批大质量恒星通过释放宇宙中第一批金属（比氦重的元素）引发了化学演化的开始。这些恒星的性质以及早期的化学富集是如何发生的，在很大程度上仍然是未知的。恒星内部的旋转诱导混合可以影响大质量恒星生命期间的核合成，并导致具有各种化学成分的恒星喷出物。我们提出了低和零金属丰度20，25和40 $M_{\odot}$恒星模型与不同的初始旋转速率和假设的核反应率。随着初始旋转的增加，光（从$\sim$ C到Al）和反式铁元素的产率增加。反式铁元素（尤其是比Ba更重的元素）受到核反应不确定性的显着影响。观测到的CS29528-028和HE 0336 +0113两颗CEMP星的化学成分与快速旋转的40~ $M_{\odot}$模型喷出物质的化学成分一致。
2020-01-08 astro-ph.SR
Nucleosynthesis in the first massive stars
第一颗大质量恒星的核合成可能会受到大约100亿年前从其喷出物富集的物质中诞生的长寿贫铁恒星的表面成分的限制。许多有趣的线索发生在第一颗恒星的物理过程可以仅仅基于核方面。有两个事实是特别清楚的：1）在这些最初的大质量恒星中，在它们的核寿命期间，氢燃烧区和氦燃烧区之间一定发生了混合; 2）只有这些大质量恒星的外层富集了形成今天在晕中观察到的贫铁恒星的物质。这两个基本要求可以通过在非常低的金属丰度下旋转恒星模型来获得。在本文中，我们讨论了支持这一观点的论据，并说明了有关[Mg/Al]比的结果对Na（23）（p，γ）Mg（24）反应速率的敏感性。
2016-02-12 astro-ph.SR
Nuclear Dominated Accretion Flows in Two Dimensions. II. Ejecta dynamics and nucleosynthesis for CO and ONe white dwarfs
我们研究了白矮星与中子星或黑洞合并形成的吸积盘的质量喷射。这些磁盘大多是辐射效率低下，并支持核聚变反应，随之而来的流出和电磁瞬变。在这里，我们进行时间依赖性，轴对称流体动力学模拟这些磁盘，包括物理状态方程，粘性角动量输运，耦合$19$ -同位素核网络，和自引力。我们没有发现在任何配置的研究爆炸。我们的全局模型从中心物体延伸到比圆盘大得多的半径。我们发展这些全球模型的几个轨道，以及替代版本与切除的内边界更长的时间。我们获得强大的外流，广泛的速度分布范围内的$10^2-10^4$公里的$^{-1}$。流出物的成分主要是初始白矮星的成分，燃烧产物以$\lesssim 10-30\%$的质量水平混合，包括高达$\sim 10^{-2}M_\odot$的${}^{56}$ Ni。这些较重的元素（加上${}^{4}$ He）在旋转轴的$\lesssim 40^\circ$范围内喷射出来，并且应该比组成白矮星的较轻元素具有更高的平均速度。这些结果与以前的一维和二维的研究，并指出这些系统的祖先快速上升（$\sim $几天）瞬变。如果吸积到中央BH/NS的动力相对论喷流，这些事件可能伴随着高能量瞬变与峰值亮度$\sim 10^{47}-10^{50}$ erg s $^{-1}$和峰值持续时间长达几分钟，可能占像CDF-S XT 2的事件。
2019-06-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Massive stars evolution with new C12+C12 nuclear reaction rate -- the core carbon-burning phase
本研究利用GENEC程序与单区核合成代码，探究新C12+C12核反应率对太阳金属丰度大质量恒星核心碳燃烧阶段的演化、结构及核合成的影响，证实反应率选择会显著改变核心行为，需谨慎选取以准确解释恒星演化与命运。
2024-05-13 astro-ph.SR
Tracer particles for core-collapse supernova nucleosynthesis: The advantages of moving backward
针对多维核坍缩超新星模拟中核合成产额计算的示踪粒子重建问题，对比运动方程正反积分与在线轨迹结果，发现反向积分因更准重现核统计平衡冻结后条件，吻合度更高，建议无在线示踪时采用该方法且快照间隔不超1ms。
2022-12-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
