Magnetically-Driven Neutron-Rich Ejecta Unleashed: Global 3D Neutrino-General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Collapsars Probe the Conditions for r-process Nucleosynthesis
研究利用新型$nu$H-AMR代码开展首批3D全球$ν$GRMHD坍缩星模拟，揭示高吸积率下MAD可抛射富中子物质，并阐明其对r过程核合成的影响。
2025-07-24 astro-ph.HE
Collapsars as Sites of r-process Nucleosynthesis: Systematic Near-Infrared Follow-up of Type Ic-BL Supernovae
本研究通过对25颗Ic-BL超新星的光学/近红外光变曲线进行系统分析，发现无r-过程模型能更好拟合观测数据，未发现坍缩星中存在r-过程核合成的有力证据。
2024-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Ignition of weak interactions and r-process outflows in super-collapsar accretion disks
本研究通过解析分析与三维广义相对论磁流体模拟，探究超坍缩星吸积盘弱相互作用点火阈值与黑洞质量的关系，明确r过程核合成的黑洞质量上限，并指出这类低金属环境中的罕见源可用于探测第三星族恒星。
2025-03-19 astro-ph.HE gr-qc
R-process Nucleosynthesis during the Magnetohydrodynamics Explosions of a Massive Star
本文研究了在13个太阳质量的大质量恒星中，在中微子的诱导作用下，超新星磁流体动力学爆发过程中r过程的可能性。我们采用了五种初始模型，其中包括旋转和磁场的环向分量的属性。爆炸后的模拟仅限于集中磁场和强差动旋转。低浓度的$Y_{e}$喷出物产生重元素，可再现第三峰。然而，第二个峰很低，因为作为半径的函数的$Y_{e}$分布很陡，并且对应于中间$Y_{e}$的喷出物很少。
2012-04-07 astro-ph.HE
R-process viable outflows are suppressed in global alpha-viscosity models of collapsar disks
坍缩星盘被认为是重元素的丰富工厂，但其流出物是否是富含中子的，因此可能代表快速中子捕获（r-）过程的重要场所，或主要由铁族元素主导的主要问题仍然没有解决。我们提出了第一个全球性的模型，从恒星的祖先和自洽描述的磁盘的演变，其组成，并在响应于恒星地幔的内爆，使用能量依赖的M1中微子运输和α粘度近似湍流角动量运输的外流。我们发现，一个富含中子的，中微子为主的吸积流（NH 4S）的建立只有轻微的-无论是短时间或相对较低的粘度-因为磁盘往往分裂成一个平流盘（ADAF）已经在相对较高的质量吸积率，发射强大的外流，但防止它发展一个热，密集，因此中子丰富的核心。粘性外流在100秒内破坏恒星，爆炸能量接近超新星。如果忽略粘性，一个稳定的星云会形成，其盘面质量约为1 Msun，但无法释放出富含中子的喷出物，而它会产生一个相对温和的爆炸，由中微子驱动的风从其表面吹走。随着喷出物的电子分数接近0.5，所有的模型可能会产生大量的镍56。我们的研究结果表明，基于α-粘度的Mesosar模型是低效的r-过程的网站，真正的磁流体动力学效应可能需要产生富含中子的外流。磁流体动力学湍流产生的相对较弱的有效粘性将改善获得富中子喷射物的前景。
2022-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational Wave Signatures of Hyperaccreting Collapsar Disks
通过二维特殊相对论磁流体动力学模拟，我们研究了长持续时间伽马射线暴的Eksar模型背景下可能的引力波特征。在我们的SR模拟中，中心黑洞被视为吸收边界。通过这样做，我们专注于在超吸积盘附近的中微子发射和物质运动的非球面性所产生的GW。我们计算九个模型，通过添加初始角动量和磁场参数的一个预坍缩核心的$35 M_{\odot}$祖星。在微观物理方面，采用了一个现实的状态方程，并通过一个多味中微子泄漏方案考虑了中微子冷却。为了准确地估计各向异性中微子辐射产生的GWs，我们在广义相对论中通过后处理程序进行了射线追迹分析。利用包含了磁场和相对论修正的应力公式，我们还研究了磁场对引力波形的影响。我们发现，各向异性中微子辐射的GW振幅随时间单调增加，其振幅远大于吸积物质运动的振幅。我们发现，中微子引力波的增加趋势源于超吸积盘照射的中微子在平行于自旋轴方向上的过量发射。我们指出，最近提出的未来空间为基础的干涉仪，如法布里-珀罗型DECIGO将允许检测这些GW信号在$\approx$ 100兆秒差距。
2012-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Signatures of R-process Enrichment in Supernovae from Collapsars
尽管最近的进展，负责快速中子俘获（r-过程）核合成的天体物理通道仍然是一个悬而未决的问题。在引力波探测到的中子星合并之后，对千新星的观测将合并确定为r过程的一个地点，但可能需要额外的来源来充分解释宇宙中的r过程富集。一个有趣的可能性是，快速旋转的大质量恒星在经历核心坍缩时，从其坍缩物质形成的吸积盘上发射出富含r过程的外流。在这种情况下，r-过程风包括超新星（SN）喷出物的一个组成部分产生的“超新星”爆炸。我们提出了第一个系统的研究r-过程富集的排放量的影响，从Brachisar产生的SNe。我们半解析模型的r-过程SN排放从爆炸到后期，并确定其显着特点。r-过程SNe被识别的难易程度取决于风材料如何有效地混合到最初没有r-过程的喷出物外层。在许多情况下，浓缩会产生过量的近红外线，在爆炸后约75天内就可以检测到。我们还讨论了最佳的目标和观测策略，用于测试的r-过程的雷达理论，并发现，频繁监测的光学和近红外发射高速SNe在爆炸后的头几个月提供了一个合理的成功机会，同时尊重有限的观测资源。这种对r-过程类星体候选者的早期识别也为在近红外和中红外的星云相光谱跟踪奠定了基础，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜。
2022-05-20 astro-ph.HE
GW170817$-$the first observed neutron star merger and its kilonova: implications for the astrophysical site of the r-process
先进的LIGO和Virgo观测到的第一颗中子星（NS）合并，GW 170817，以及它在整个电磁波谱中的电磁对应物的烟花，标志着多信使天文学和天体物理学与引力波的开始。紫外线，光学和近红外线发射是一致的，由快速中子俘获过程（r-过程）在合并喷出物中合成的核的放射性衰变提供动力。从这个'kilonova'发射的推断属性的轮廓开始，我讨论了可能的天体物理学网站的r-过程核合成NS合并，认为最重的r-过程元素在此事件中合成最有可能起源于流出合并后的吸积盘。我比较了GW 170817中r-过程元素生产的推断性质与当前银河系重r-过程核合成的观测约束，并讨论了仅合并模型在解释我们银河系的r-过程内容时面临的挑战。基于GW 170817的观测性质和最近的理论进展r-过程核合成的Eksars，然后我展示了如何GW 170817点Eksars作为银河系r-过程富集的主要来源。这些罕见的核心崩溃事件可以说是更好地满足现有的限制，并克服相关的问题，在各种环境中，NS合并面临的r-过程富集。最后，我评论的R-过程的普遍性，以及如何在轻R-过程元素的变化，可以得到在NS合并和Bracksars。
2019-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
"Super-Kilonovae" from Massive Collapsars as Signatures of Black-Hole Birth in the Pair-instability Mass Gap
快速旋转的~10 Msun大质量恒星（“巨星”）的核心坍缩以及由此形成的超吸积黑洞是长持续时间伽马射线暴（GRB）的中心引擎的主要模型，也是r-过程核合成的有希望的来源。在这里，我们探索了来自具有超过130 Msun的超大质量氦核的祖先的氦星的签名，这些氦核位于对不稳定质量间隙之上。虽然快速坍缩成黑洞可能会排除这些系统中的迅速爆炸，但我们证明，盘流出物可以产生大量（高达>50 Msun）的喷出物，包括>5-10 Msun的r过程元素和~0.1-1 Msun的$^{56}$ Ni，以~0.1c的速度膨胀。盘风喷出物的放射性加热为光学/红外瞬态提供动力，其特征光度为$\sim 10^{42}$ erg s $^{-1}$，近红外光谱峰值（由于镧系元素的高光学/紫外不透明度）类似于中子星合并的千新星，但持续时间更长$\gtrsim$ 1个月。这些“超级KNe”（superKNe）预示着大于60 Msun的大质量黑洞的诞生，由于盘风的质量损失，它们可以“从上方”填充对不稳定的质量间隙，并可能产生GW 190521的二元组分。SuperKNe可以通过宽视场的观测发现，比如罗马太空望远镜计划的观测，或者通过对极高能伽马射线暴的后期红外跟踪观测。自引力大质量双星盘中非轴对称不稳定性产生的频率约为0.1-50 Hz的引力波，可由拟议中的第三代中频和高频天文台在数百Mpc的距离上探测到;与双星合并产…
2021-11-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Multi-messenger emission from choked jets in collapsar
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；INAF Padova（帕多瓦国家天体物理研究所）；INAF Arcetri（阿切特里国家天体物理研究所）；Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学）；INFN Roma（罗马国家核物理研究所）
研究塌陷星体中受阻喷流的等离子体物理，通过相对论非电阻磁流体动力学模拟，确定喷流受阻参数空间，并量化强冲击波中带电粒子的加速率和效率，探讨其作为高能中微子和电磁暂现源的潜力。
2026-04-29 astro-ph.HE hep-th
Jets from Scratch: Dynamo-Generated Poloidal Magnetic Fields in 3D Collapsar Simulations
JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology（科罗拉多大学杰拉与联合研究所，美国国家标准与技术研究院）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado（科罗拉多大学天体物理与行星科学系）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系及卡弗里天体物理学与空间研究研究所）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Steward Observatory, Department of Astronomy, University of Arizona（亚利桑那大学天文学系斯图尔德天文台）
研究通过三维广义相对论磁流体力学模拟，揭示了 collapsar 中通过 accretion-disk 动发电机产生大尺度极性磁场，从而驱动高能喷流的机制，其贡献与长持续时间伽马射线暴的能量相匹配。
2026-06-16 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino Pair Annihilation in Collapsars; Ray-Tracing Method in Special Relativity
我们开发了一个数值方案和代码，估计通过中微子对湮灭（$ν+ {\bar ν} \to e^{-}+ e^{+}$）的能量和动量转移，铭记应用程序的伽马射线暴（GRBs）的Bracsar模型。为了计算从吸积盘照射的中微子通量，我们在狭义相对论的框架下进行了射线追迹计算。开发的代码的数值精度是通过几个测试，其中，我们显示与相应的解析解的比较。使用流体动力学数据，在我们的地球观测卫星模拟，我们估计的湮灭率后处理的方式。结果表明，在吸积盘的内缘附近，中微子的能量沉积和动量转移最强。发现在极漏斗区，狭义相对论的聚束效应通过几个因素改变湮灭率。在吸积盘稳定到一个稳定的状态（通常晚于$\sim 9$ s从引力坍缩的开始），我们发现，中微子加热的时间尺度在极漏斗（$\lesssim 80$ km）附近可以变得比流体动力学的时间尺度短，这表明中微子加热的流出可以在那里发射。我们指出，动量转移可以发挥同样重要的作用，为有效加速中微子驱动的外流的能量沉积。我们的研究结果表明，中微子对湮灭具有潜在的重要性等同于传统的磁流体动力学机制点燃伽玛暴火球。
2010-02-26 astro-ph.HE
Towards a paradigm change in the main heavy r-process nucleosynthesis sites
我们研究了三个可能的r-过程的情况下（网站）的基本属性，并比较它们最近的观测和理论模拟。我们发现，共同的信封喷流超新星（CEJSN）的r-过程的情况下，可以解释不同的观测r-过程核合成，包括r-过程丰富的低金属性恒星的存在下，在超微弱矮（UFD）星系。中子星（NS）-NS并合方案和中子星方案遇到了一些困难。尽管如此，我们的结论是，很可能存在一个以上的r-过程场景，与CEJSN r-过程场景的重大贡献。我们给出了一个处方，包括这种情况下的人口合成研究的r-过程。
2019-09-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Collapsar disk outflows I: Viscous hydrodynamic evolution in axisymmetry
本研究通过轴对称黏性流体动力学模拟，研究快速旋转沃尔夫-拉叶星坍缩形成的吸积盘外流，发现其不足以产生r-过程元素，但可产生$^{56}$Ni驱动Ic-BL超新星，并指出中微子发射特征可作为前身星内部条件的观测诊断。
2024-03-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Nucleosynthesis in the gamma-ray burst accretion disks and associated outflows
我们研究了由II型中微子形成的伽马射线暴（GRB）吸积盘和从这些盘发射的外流中的核合成。我们处理的吸积盘具有相对较低的吸积率：0.001 M_sun s^{-1} <~ Mdot <~ 0.01 M_sun s^{-1}，因此它们主要是平流主导的。我们报道了在该盘中合成了几种不寻常的核，如~（31）P、~（39）K、~（43）Sc、~（35）Cl和钛、钒、铬、锰、铜等多种同位素。我们还证实，铁，钴，镍，氩，钙，硫和硅的同位素得到合成的磁盘，如以前的作者所示。这样合成的重元素中的大部分从盘中喷出，并在流出物中存活下来。事实上，在几个伽玛暴的X射线余辉中已经观察到许多这些重元素的发射线。
2013-02-13 astro-ph.HE
Nucleosynthesis inside accretion disks and outflows formed during core collapse of massive stars
我们调查核合成内的伽玛射线暴（GRB）的吸积盘，并在这些磁盘推出的外流主要是在第二型的背景下，双星。我们报告了盘中几种不寻常核的合成，如31 P、39 K、43 Sc、35 Cl以及钛、钒、铬、锰和铜的各种同位素。我们还证实了铁族元素和α-元素的存在，如以前的作者所示。这样合成的重元素中的大部分从盘中喷出，并在流出物中存活下来。虽然BeppoSAX、Chandra、XMM-Newton等在伽玛暴的X射线余辉中观测到了其中几种元素的发射线，Swift似乎还没有找到这些行。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
General Relativistic Ray-Tracing Method for Estimating the Energy and Momentum Deposition by Neutrino Pair Annihilation in Collapsars
考虑到伽马射线暴（GRBs）的Eksar模型的应用，我们发展了一个数值计算方案和程序，用于估算Kerr黑洞周围吸积环附近由于中微子对湮灭（$ν+ {\bar ν} \rightarrow e^{-} + e^{+}$）引起的能量和动量的沉积.我们的程序是用光线追迹法求解广义相对论中微子转移的。为了求解弯曲时空中的碰撞玻尔兹曼方程，我们沿着零测地线对所谓的渲染方程进行数值积分。对于中微子不透明性，考虑了在吸积环附近占主导地位的荷电$β$过程。数值精度的开发代码是由几个测试，其中我们显示与相应的解析解的比较得到了证实。基于我们的地球同步卫星模拟的流体动力学数据，我们估计的湮灭率在后处理的方式。当Kerr参数从0增加到1时，发现广义相对论效应可以使局域能量沉积率增加约一个数量级，使净能量沉积率增加几十个数量级。在吸积盘稳定到一个稳定的状态（通常晚于$\sim 9$ s从引力坍缩的开始），我们指出，中微子加热的时间尺度在极漏斗区附近可以短于动力学的时间尺度。我们的研究结果表明，中微子对湮灭具有潜在的重要性，相当于传统的磁流体动力学机制点燃伽玛暴火球。
2010-07-23 astro-ph.HE
R-process beta-decay neutrino flux from binary neutron star mergers and collapsars
本研究计算双中子星并合与坍缩星中r过程β衰变产生的反电子中微子能谱与通量演化，发现其平均能量3-9 MeV、通量可持续数十至数百秒，并评估了其对弥散中微子背景的次主导贡献。
2023-12-15 astro-ph.HE nucl-th
Constraining Collapsar r-Process Models through Stellar Abundances
我们使用重元素在非常贫金属的恒星（[Fe/H] < -2.5）的观测，以限制的可行性的Bronsar模型作为一个重要的来源的r-过程。我们结合双极爆炸核合成计算与最近的磁盘计算作出预测的观测印记，这些爆炸会留下非常贫金属的恒星。我们发现，一个来源的低（~ 0.1-0.5 $M_\odot$）的Fe质量，也产生一个相对较高的（> 0.08 $M_\odot$）的r-过程的质量，将在随后的混合和形成新的恒星，导致[r/Fe]丰度高达三个数量级以上的恒星。为了与推断的丰度相匹配，需要将10-10 $^3 M_\odot$的Fe有效地掺入r-过程喷出物中。我们表明，铁增强，因此[r/Fe]稀释从其他附近的超新星是无法解释的意见，除非显着流入的原始气体发生之前的喷出物能够形成新的恒星。最后，我们表明，推断的[Eu/Fe]丰度需要的气体混合的水平与r-过程增强的贫金属星的其他属性相冲突。我们的研究结果表明，早期的r-过程生产可能是空间无关的Fe生产，一个条件，可以满足中子星合并，由于其大的反冲速度和纯r-过程产量。
2019-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
In LIGO's Sight? Vigorous Coherent Gravitational Waves from Cooled Collapsar Disks
本文首次通过三维广义相对论磁流体力学模拟发现，冷却坍缩星盘中的 Rossby 不稳定性可产生强相干引力波，其振幅和事件率远超核心坍缩超新星，有望成为 LVK 及第三代探测器最有前景的爆发型引力波源。
2024-09-17 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Nucleosynthesis in Outflows from Black Hole-Neutron Star Merger Disks With Full GR$ν$RMHD
伴随着中子星的合并，黑洞和中子星的螺旋和合并是预测的$r$过程核合成和相关千新星的位置。对于正确的质量比，非常大量的富中子物质可以从合并后的吸积盘中释放出来。我们用全输运广义相对论中微子辐射磁流体力学模拟了一组四个合并后的圆盘。我们发现，从这些磁盘的流出是非常接近的阈值条件，强大的$r$过程核合成。在这些条件下，外流的详细性质决定了一个完整的$r$ -过程是否能够发生，这意味着可能出现各种各样的可观测现象。我们表明，平均盘流出镧系元素的分数被抑制相对于太阳同位素模式。结合动态喷出物，这些流出意味着一个蓝色和红色组件千诺瓦。
2023-03-28 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Spin-down in Collapsars in 3D Neutrino Transport GRMHD Simulations
本研究通过3D中微子输运广义相对论磁流体动力学模拟，首次发现中微子冷却盘驱动的坍缩星喷流会将黑洞自旋衰减至更高平衡值（$a_{\rm eq}\thickapprox0.13$），提升喷流功率并与观测一致，揭示不同LGRB参数下黑洞自旋的差异。
2025-02-12 astro-ph.HE
The Landscape of Collapsar Outflows: Structure, Signatures and Origins of Einstein Probe Relativistic Supernova Transients
本文基于三维广义相对论磁流体动力学模拟，提出坍缩星外流由摆动的礼帽形喷流、茧状物和吸积盘驱动外流等多组分构成，统一解释了爱因斯坦探针暂现源中早期光学辐射、突然再增亮及多波段光变曲线等观测特征。
2025-09-21 astro-ph.HE
The early r-process nucleosynthesis scenarios
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文比较了七种活跃研究的r过程核合成情景，发现磁旋转r过程情景最可能解释第三r过程峰以下元素的起源，而共同包层喷流超新星情景解释第三峰。其他情景无法充分解释观测结果。
2026-05-10 astro-ph.HE
Collapsar disk outflows II: Heavy element production
本文研究了坍缩星黑洞吸积盘亚相对论外流中的重元素核合成，通过包含中微子辐射和粘性流体动力学的模拟发现，除非盘内存在大规模极向磁场驱动外流，否则难以产生富中子重元素，但可能通过$rp$-过程产生最重元素。
2024-08-27 astro-ph.HE
Fast Transients from Magnetic Disks Around Non-Spinning Collapsar Black Holes
本文通过三维广义相对论磁流体力学模拟揭示非旋转坍缩星黑洞磁吸积盘驱动的磁外流可解释Ib/c型超新星双峰光变曲线的首个峰值，并预测未来观测可区分竞争模型。
2025-03-09 astro-ph.HE
Numerical Relativity Simulations of the Neutron Star Merger GW170817: Long-Term Remnant Evolutions, Winds, Remnant Disks, and Nucleosynthesis
我们提出了一个系统的数值相对论研究的动力学喷出物，风和核合成的中子星合并残留物。用近似中微子输运和磁流体湍流亚网格模型模拟了与GW 170817兼容的啁啾质量、不同质量比和五个微物理状态方程的双星，并在100毫秒内进行了磁流体湍流模拟.螺旋密度波从中子星遗迹传播到磁盘触发风与质量通量${\sim}0.1{-}0.5\,{\rm M_\odot/s}$持续整个模拟，只要遗迹不崩溃的黑洞。这种风具有平均电子分数$\gtrsim 0.3$和平均速度${\sim}0.1-0.17\,$ c，因此是产生弱$r$过程元素（质量数$A<195$）的场所。围绕着长寿命残留物的尘埃具有质量${\sim}0.1{-}0.2\,{\rm M_\odot}$，温度在靠近内缘的地方达到$\lesssim10\,$ MeV的峰值，并且由于激波在盘中传播而导致熵的特征双峰分布。在我们有针对性的模拟计算的动力学和螺旋波喷出物是不兼容的AT2017gfo使用两个组件kilonova模型推断。相反，他们指出，包括盘风在内的多分量kilonova模型对于解释AT2017gfo是必要的。核合成相结合的动力喷出物和螺旋波风在相当质量的长寿命合并强劲占所有的$r$过程的峰值，从质量数${\sim}75$的锕系元素的太阳丰度。总丰度对物态方程的依赖性较弱，而质量比影响第一峰元素的产生。
2020-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Accretion Regimes of Neutrino-Cooled Flows onto Black Holes
本研究建立黑洞中微子冷却吸积盘的一维广义相对论黏滞流体模型，系统探究不同参数下的吸积模式，揭示其与r过程核合成及超千新星暂现源的关联。
2025-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Nuclear Reaction Screening, Weak Interactions, and r-Process Nucleosynthesis in High Magnetic Fields
研究了高温磁化等离子体中的库仑屏蔽和弱相互作用。库仑屏蔽是在电子和正电子处于平衡的相对论热等离子体中进行评估的。除了温度的影响，从一个强大的外部磁场弱屏蔽的影响进行了评估。在高场下，电子的横动量分量被量子化到朗道能级。探讨了高温高磁场下等离子体屏蔽长度的特征。除了筛选长度的变化外，还估计了弱相互作用速率的变化。研究发现，高场可以导致增加的$β$ -衰变率的电子和正电子光谱的朗道能级占主导地位。最后，在一个简单的r-过程模型中，这里研究的效果进行评估。结果表明，相对论库仑屏蔽对最终丰度分布的影响很小。虽然在强磁场中弱相互作用率的变化会对r-过程的演化和丰度分布产生影响，但产生显著影响所需的场强可能大于目前认为的典型r-过程环境中的磁星喷流或中子星合并。如果r-过程的网站存在的领域$\gtrsim 10^{14}$ G的影响，从弱衰变的领域可能是显着的。
2020-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE nucl-th
Three-dimensional GRMHD simulations of the remnant accretion disks from neutron star mergers: outflows and r-process nucleosynthesis
双星中子星的合并，或者中子星和恒星质量黑洞的合并，可以导致在旋转黑洞周围形成一个巨大的旋转环面。除了提供伽马射线暴喷流的准直介质外，这些盘的未束缚外流是质量喷射和快速中子俘获（r-过程）核合成的重要来源。我们提出了第一个三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟的中微子冷却吸积盘在中子星合并，包括一个现实的状态方程在低密度和温度下有效，自洽的电子分数的演变，和中微子冷却通过一个近似的泄漏计划。经过磁绕组的初始磁场放大后，我们目睹了由磁旋转不稳定性（MRI）驱动的湍流的剧烈发作。磁盘迅速达到之间的平衡，从MRI驱动的湍流加热和中微子冷却，调节中平面电子分数到一个低的平衡值$Y_\text{e} \approx 0.1$。在380毫秒的模拟时间，我们发现，一个分数$\approx 20\%$的初始环面质量是不受约束的强大的外流速度$v \approx 0.03-0.1\,c$和电子分数$Y_\text{e} \approx 0.1-0.25$。通过核反应网络对流出物进行后处理，显示出稳健的第二和第三峰r-过程的产生。虽然与以前的轴对称流体动力学模拟的结果大致一致，外推我们的结果晚表明，总喷出物质量从GRMHD磁盘显着更高。我们的研究结果提供了强有力的证据，合并后的磁盘流出是一个重要的网站的r-过程。
2017-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Understanding of GRB-SN Connection by General Relativistic MHD Simulations
我已经开发了两个数字代码来研究的动力学的missars。一个是二维MHD代码，使用牛顿（ZEUS-2D）代码，其中考虑到现实的状态方程，中微子冷却和加热过程。另一个是二维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序。我已经用这些代码和现实的祖先模型进行了数值模拟。在牛顿程序中，发现中微子加热过程不足以在本研究中发射喷流。研究还发现，射流主要是由环形场发射的，环形场被卷绕效应放大。然而，由于总能量相对于射流中的静止质量能量的比率不高达几百，我们得出结论，在这项研究中看到的射流不是伽玛射线暴射流。在GRMHD模拟中，它表明，喷流是从祖的中心发射。我们还发现，质量吸积率发射后的喷气显示快速的时间变化，类似于一个典型的时间曲线的伽玛射线暴。我们发现，在喷流底部，每单位静止质量通量的能量通量高达10^2。因此，我们得出结论，大量的洛伦兹因子的射流可以是潜在的高时，它向外传播。我们还利用相对论流体动力学方法模拟了该星系的爆发核合成过程。发现56 Ni的量对能量沉积速率非常敏感。因此，即使总爆炸能量高达10^52 erg，合成的56 Ni也很少。我们的结论是，一些伽玛暴可以与暗超新星。
2009-07-03 astro-ph.HE
R-process Nucleosynthesis from Three-Dimensional Magnetorotational Core-Collapse Supernovae
我们研究了三维（3D）广义相对论磁流体动力学模拟快速旋转强磁化核坍缩的r-过程核合成。模拟包括一个微物理有限温度状态方程和泄漏计划，捕捉整体能量和轻子数交换由于反弹后中微子发射和吸收。我们用核反应网络天网追踪喷射物质的成分。我们的研究结果表明，磁旋转核心坍缩超新星（CCSN）的三维动力学是重要的核合成签名。我们发现，超过第二个峰值的r-过程材料的生产减少了100倍时，由快速旋转的核心产生的磁旋转射流进行扭结不稳定性。我们的研究结果表明，3D磁旋转供电CCSNe是一个强大的r-过程源，只有当他们获得的核心与不切实际的大预塌陷磁场的顺序$10^{13}$ G的崩溃。此外，我们限制为轴对称的比较模拟导致对于较低磁场强度的r工艺生产过于乐观。
2017-12-26 astro-ph.HE
GRMHD Simulations of Accreting Proto-Magnetars II. Implications for r-process Nucleosynthesis
Columbia University（哥伦比亚大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，富尔顿研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
该研究通过GRMHD模拟对比原磁星与黑洞吸积的抛射物特征，发现磁驱动外流可合成全范围r-过程核，吸积原磁星是潜在重要重r-过程源。
2026-09-02 astro-ph.HE
Emergent nucleosynthesis from a 1.2 second long simulation of a black-hole accretion disk
研究利用全输运GRνRMHD模拟中子星并合形成的黑洞吸积盘1.2秒，发现长时模拟中喷射质量增加及粘性喷射物热力学条件显著影响r过程核合成结果，并量化了短时截断的误差。
2023-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
General-relativistic radiation magnetohydrodynamics simulations of binary neutron star mergers: The influence of spin on the multi-messenger picture
本研究通过相对论辐射磁流体动力学模拟，比较了自旋与非自旋双中子星并合，发现自旋影响喷射物、吸积盘及后期磁场，并提取了引力波、核合成和千新星信号。
2025-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Development of General Relativistic Magnetohydrodynamic Code and its Application to Central Engine of Long Gamma-Ray Bursts
为了研究长伽马射线暴（GRB）起源中心相对论喷流的形成，我们开发了一个二维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序。我们表明，代码通过了许多，众所周知的测试计算，通过这些测试计算，代码的可靠性得到了证实。然后，我们使用一个现实的祖星模型进行了数值模拟。结果表明，喷流是从祖的中心发射。我们还发现，质量吸积率发射后的喷气显示快速的时间变化，类似于一个典型的时间曲线的伽玛射线暴。喷流的结构与以前的研究相似：坡印亭通量喷流被漏斗壁喷流包围。即使在模拟的最后阶段，射流的体积洛伦兹因子仍然很低，射流的总能量仍然小到10^48尔格。然而，我们发现，在喷流底部，单位静止质量通量的能量通量高达10^2。因此，我们得出结论，大量的洛伦兹因子的射流可以是潜在的高时，它向外传播。结果表明，在极区附近的视界存在出射坡印廷通量，这证明了Blandford-Znajek机制是有效的。然而，我们得出的结论是，喷流发射主要是由磁场放大的引力坍缩和差分旋转周围的黑洞，而不是Blandford-Znajek机制。
2009-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 241105A: A test case for GRB classification and rapid r-process nucleosynthesis channels
本文以GRB 241105A为测试案例，结合瞬时发射分析与JWST观测，探讨了其致密双星合并或坍缩星起源，揭示了GRB分类的模糊性及对早期宇宙重元素富集的启示。
2025-09-15 astro-ph.HE
Full Transport Model of GW170817-Like Disk Produces a Blue Kilonova
2017年在引力波和伽马射线中探测到两颗中子星的螺旋和合并，伴随着快速变红的瞬态。这样的瞬变被预测发生在快速中子俘获（r-过程）核合成事件之后，该事件合成富含中子的放射性核，并且可以发生在动力学喷出物和在中子星合并后形成的吸积环的风中。本文首次采用三维广义相对论全输运中微子辐射磁流体动力学（GRRMHD）方法模拟了由GW 170817合并产生的黑洞-吸积盘-风系统.我们表明，小，但不可忽略的光学深度导致中微子输运全局耦合盘电子分数，我们通过求解输运方程与Monte Carlo方法捕获。由此产生的吸收驱动电子分数在一个结构化的，连续的流出，与电子分数高达$Y_e\sim 0.4$在极区。我们通过核反应网络和辐射转移计算表明，在盘风中的核合成将产生蓝千诺瓦。
2019-05-17 astro-ph.HE gr-qc
$r$-Process Nucleosynthesis from Three-dimensional Jet-driven Core-Collapse Supernovae with Magnetic Misalignments
我们调查$r$过程的核合成在三维广义相对论磁流体动力学模拟的喷流驱动的超新星导致快速旋转，强磁化的核心崩溃。我们通过进行四个模拟来探索塌陷前磁场相对于旋转轴错位的影响：一个对齐的模型和具有15度、30度和45度错位的模型。我们提出的模拟采用微物理有限温度状态方程和泄漏计划，捕获的整体能量和轻子数交换由于反弹后中微子的发射和吸收。我们用拉格朗日示踪粒子跟踪喷射物质的热力学性质，并用核反应网络SkyNet分析其成分。通过使用不同的中微子光度后处理的示踪剂数据与天网，我们约束中微子光度的不确定性的影响。我们发现，对于这里考虑的对齐模型，使用一个近似的泄漏计划的结果在中微子光度的不确定性对应的第三峰$r$过程元素的丰度的100-1000的不确定性的一个因素。我们的研究结果表明，对于30度或更小的错位，$r$过程的元素是稳健的生产，只要中微子光度是合理的低（$\lesssim 5 \times 10^{52}$ erg s $^{-1}$）。对于45度的更极端的未对准，我们发现超过第二峰值的$r$工艺元件的产生显著减少。我们的结论是，强大的$r$过程的核合成在磁旋转超新星需要一个祖恒星核心与一个大的极向磁场分量，至少是适度（$\sim 30$度内）与旋转轴对齐。
2018-03-20 astro-ph.HE
Recent Advances in Understanding R-Process Nucleosynthesis in Metal-Poor Stars and Stellar Systems
本文综述了通过古老贫金属恒星探索快中子捕获过程核合成的遗址与机制，确认中子星合并等天体事件为重元素来源，并指出仍需寻找额外来源以解释早期恒星特征，展望了多学科协同推动未来发现的潜力。
2025-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Current Status of r-Process Nucleosynthesis
快速中子俘获过程（r过程）被认为是产生比铁重的元素的大约一半的原因，也有助于一些较轻的核素的丰度。在星系晕中的某些贫金属星中观察到一种普遍的r过程元素丰度模式。这表明，天体物理条件和核物理学的良好调节组合合谋产生了这样一个普遍的丰度模式。寻找r-过程核合成的天体物理学位置已经刺激了六十多年的跨学科研究。目前有很多的热情周围的证据r-过程核合成的双中子星合并在多波长的后续观测kilonova/引力波GRB 170807 A/GW 170817。尽管如此，仍然有问题的贡献在银河系的历史上，目前的太阳系r-过程的丰度从其他网站，如中微子驱动的风或磁流体动力学喷射的材料从核心坍缩超新星。在这篇评论中，我们强调了一些当前的问题，围绕核物理输入，天文观测，银河系化学演化，和理论模拟的r-过程天体物理环境的目标，勾勒出一条道路，解决剩余的奥秘的r过程。
2019-06-12 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
$r$-process Nucleosynthesis and Kilonovae from Hypermassive Neutron Star Remnants
基于对超大质量中子星（HMNS）残骸的三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟，研究了由双中子星（BNS）合并引起的$r$过程核合成和千诺瓦辐射.模拟包括一个微物理有限温度状态方程（EOS）和中微子发射和吸收的影响，通过泄漏计划。我们使用拉格朗日示踪粒子跟踪喷出物的热力学性质，并使用核反应网络$\texttt{SkyNet}$确定其组成。我们调查的影响，中微子上的核合成产率通过改变中微子光度在后处理过程中。喷出物的电子分数$Y_e$显示出广泛的分布，峰值在$\sim$ 0.25-0.4之间，这取决于所采用的中微子光度。我们发现，由此产生的$r$过程的丰度模式不同于太阳能，没有显着的生产材料超出第二个$r$过程峰值时，使用光度记录的示踪粒子。我们还映射的HMNS流出的辐射流体动力学代码$\texttt{SNEC}$和预测的辐射光度的演变，以及宽带光变曲线的千诺瓦。辐射热光变曲线在一天的时间尺度上达到峰值，最亮的辐射出现在红外波段。这是第一次直接计算的$r$过程产量和kilonova信号预期从HMNS风的基础上三维GRMHD模拟。对于寿命较长的残留物，这些风可能是产生千诺瓦排放的主要喷出物成分。
2021-12-01 astro-ph.HE
High-entropy ejections from magnetized proto-neutron star winds: implications for heavy element nucleosynthesis
虽然最初被认为是有希望的r-过程核的生产，标准模型的中微子加热风从原中子星（PNS）没有达到必要的中子-种子比的生产镧系元素和锕系元素。然而，由r-，rp-，或$νp$ -过程在PNS风中创建的丰度分布敏感地依赖于流的熵和动力学膨胀时间尺度，这可能强烈地受到高磁场的影响。在这里，我们提出的结果，从磁流体动力学模拟的非旋转中微子加热PNS风与强偶极子磁场从$10^{14}-10^{16}$ G，并评估其在改变核合成条件的作用。强场在赤道形成一个封闭的区域和头盔流光结构，在环形等离子体团中有间歇性的动力学质量喷射。我们发现显着增强的熵在这些地区和条件有利于第三峰r-过程核合成，如果风是中子丰富。相反，如果风是富含质子的，则条件将影响来自$νp$过程的丰度。我们量化的熵和动力学膨胀时间尺度的喷射物质的分布，以及影响熵所需的临界磁场强度。对于$B\gtrsim10^{15}$ G，我们发现$\gtrsim10^{-6}$ M $_{\odot}$和高达$\sim10^{-5}$ M $_{\odot}$的高熵物质在风相中的每一个高磁化中子星诞生中都被喷射出来，这为宇宙中迅速的重元素富集提供了一种机制。在超新星遗迹中发现的前双星伴星，遗迹本身和逃逸恒星可能会表现出过度丰度。我们提供了一个比较等离子体团喷发的半解析模型，并讨论了影响和扩展。
2019-11-02 astro-ph.HE
Relativistic global solutions of neutrino-dominated accretion flows with magnetic coupling
被中微子吸积流包围的Kerr黑洞是伽马射线暴的中心引擎之一。吸积物质可能继承并重组来自致密天体合并或大质量双星的强磁场。快速旋转黑洞与吸积盘之间的磁耦合过程是将能量和角动量从黑洞传递到吸积盘的一种可能的磁结构。在本文中，我们调查的一维整体解的NDAF与MC（MCNDAF），考虑到广义相对论效应，详细的中微子物理，不同的MC几何形状，合理的核合成过程。六种情况下，不同的吸积率和幂律指数的磁场，并与无MC NDAF进行了比较。结果表明，MC过程对MCNDAF的结构、热性质和微观物理有显著的影响，使中微子及其湮灭的光度增加，导致核子径向分布发生变化，并使重核合成区的半径比NDAF中的重核合成区的半径更大.
2022-04-25 astro-ph.HE
Origin of the Heaviest Elements: the Rapid Neutron-Capture Process
在自然界中发现的重元素中，约有一半是由一个特殊的天体物理核合成过程产生的：快速中子俘获过程（r-过程）。虽然这一想法在60多年前就已经提出，但全面理解面临着两种类型的不确定性/未决问题：（a）核图表中的核合成路径靠近中子滴线，目前只有有限的实验信息可用，并且必须强烈依赖于对核性质的理论预测。(b)虽然多年来r-过程的发生一直与超新星有关，但最近的研究对这种环境提出了实质性的质疑。替代方案包括中子星合并，中子星黑洞合并，但也可能是罕见的超新星，以及极喷流喷出物和吸积盘流出与快速旋转的大质量恒星的崩溃与高磁场的超新星/超新星。恒星r-过程丰度观测，提供了洞察力，并限制在负责任的恒星生产网站的频率和条件。其中之一，中子星合并，刚刚确定和有关的引力波事件GW 170817。高分辨率的观测，由于实验原子数据的改进而越来越精确，在确定旧晕星的重元素丰度模式方面特别重要，从而确定我们银河系最早的核合成的程度和性质。本文结合核、原子和天文科学领域的新成果和重大突破，试图回答“从铁到铀的元素是如何形成的？”这一问题。“（节略）
2021-02-01 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Neutrino absorption and other physics dependencies in neutrino-cooled black-hole accretion disks
在致密天体合并或碰撞过程中形成的黑洞（BH）吸积盘可能是快速中子俘获（r-）过程的主要场所，但由于中微子转移和角动量输运的复杂性，决定电子分数（Y_e）的条件仍不确定。在讨论了相关的弱相互作用机制后，我们利用一组广泛的模拟研究了中微子吸收对Y_e的影响，包括有两个动量的中微子输运和没有中微子吸收的情况。我们改变了环面质量，BH质量和自旋，并研究了中微子率的静止质量和弱磁性修正的影响。我们还测试的依赖角动量输运处理比较轴对称模型，使用标准的α-粘度与粘性模型假设恒定的粘性长度尺度（l_t）和三维磁流体动力学（MHD）模拟。最后，我们讨论了核合成产额和基本的kilonova性质。我们发现，吸收将Y_e推向环面外部的约0.5，而内部将平衡值Y_e^eq增加约0.05-0.2。相应地，大量的喷出物部分被推到Y_e=0.25以上，导致镧系元素部分减少，并且比没有吸收的情况下更亮、更早和更蓝的千诺瓦。具有较高中微子光学深度τ的更紧凑的环面倾向于具有较低的Y_e^eq，直到τ ~1-10，高于τ的吸收变得足够强以逆转这种趋势。当采用l_t=恒定粘度（MHD处理）时，盘状喷出物的中子丰度较低（较高）。在我们的MHD模型中发现的类似太阳的丰度模式勉强支持了磁星盘是主要的r-过程场所，尽管强r-过程可能仅限于高质量下落速率的阶段，Mdot>~ 2 x 10^（-2）Msun/s。
2021-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Heavy element nucleosynthesis in rotating proto-magnetar winds
本文通过磁流体力学模拟与核反应网络后处理，系统研究旋转原磁星风中的重元素核合成，发现即使磁场较弱也能稳定产生直至第三峰乃至更重的r-过程元素，并估计其可贡献银河系r-过程存量的5-100%。
2025-07-01 astro-ph.HE
Neutrino Fast Flavor Conversions in Neutron-star Post-Merger Accretion Disks
两颗中子星或一颗中子星与一个恒星质量的黑洞合并时，可能会形成一个致密的吸积盘。从这样的吸积盘流出已被确定为一个主要网站的快速中子捕获（r-过程）核合成和作为源的“红色”千诺瓦排放后，第一次观察到的中子星合并GW 170817。本文采用广义相对论辐射磁流体动力学方法对一个典型的并合后吸积盘进行了长时程模拟，初始吸积速率为$\dot{M}\sim 1\,M_\odot\,\text{s}^{-1}$，并合后吸积时间超过400 ms。我们包括中微子辐射输运，占中微子快速风味转换动态的影响。我们发现无处不在的味道振荡，导致显着更多的中子丰富的流出，提供镧系元素和第三峰r-过程丰度类似于太阳丰度。这提供了强有力的证据，合并后的吸积盘是重r过程元素的主要生产场所。类似的风味效应可以允许增加的镧系元素生产的葡萄酒。这里提出的形式主义也可以用于核心坍缩超新星的模拟，以探索快速转换是加强还是削弱爆炸。
2021-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Modeling the GRB jet properties with 3D general relativistic simulations of magnetically arrested accretion flows
我们调查的伽玛暴喷流结构和它的演化的中央引擎的吸积环面的属性的依赖。我们的模型使用三维广义相对论磁流体动力学模拟数值演化克尔黑洞周围的吸积盘。我们使用两种不同的分析流体动力学模型的吸积盘，基于Fishbone-Moncrief和Chakrabarti的解决方案，作为我们的初始状态的结构的双星中子星合并后，分别为Eksar盘和残余物。我们施加两种不同的几何形状的极向磁场的初始稳定的解决方案。我们研究了磁制动盘态的形成和演化及其对发射射流性质的影响。在我们的模型中产生的射流是结构化的，具有相对中空的核心，并在与轴成$\gtrsim 9{^\circ}$角处达到较高的洛伦兹因子。我们的短GRB模型中的喷流具有高达$\sim 25^{\circ}$的张开角，而我们的长GRB发动机产生更窄的喷流，高达$\sim 11^{\circ}$。我们还研究了喷气机的时间变异性，并提供了一个估计的最小变化的时间尺度在我们的模型。简要讨论了我们的模型在双星中子星合并后系统中的伽玛暴喷流和坍缩恒星发射的超相对论喷流中的应用。
2022-07-25 astro-ph.HE
Neutrino transport in general relativistic neutron star merger simulations
中子星-中子星和中子星-黑洞双星系统的数值模拟对于我们模拟由这些系统提供能量的引力波和电磁信号的能力起着重要的作用。这些模拟必须考虑到广泛的物理过程，包括广义相对论，磁流体力学和中微子辐射输运。后者对于理解许多合并所喷射出的物质的性质、喷射物中核反应提供动力的光学/红外信号以及喷射物对天体物理核合成的贡献尤为重要。然而，精确的中微子输运方程的演变，包括所有相关的物理过程仍然超出了我们目前的能力。在这篇综述中，我将讨论中微子模型在中子星合并及其合并后残余物的广义相对论模拟中的现状。我将重点介绍到目前为止在模拟中使用的三种主要类型的算法：泄漏、矩和蒙特卡罗方案。我将回顾每个方案的优点和局限性，以及各种中微子-物质相互作用，应包括在模拟。我们将看到，在过去十年中，中微子在合并模拟中的处理质量大大提高，但许多潜在的重要相互作用仍然难以在模拟中考虑（对湮灭，振荡，非弹性散射）。
2023-03-15 astro-ph.HE gr-qc
On accretion disks formed in MHD simulations of black hole-neutron star mergers with accurate microphysics
在致密天体合并中形成的残余吸积盘是理解多信使引力波事件电磁余辉的重要组成部分。由于磁场和中微子驱动的风，盘的质量中很大一部分最终会变得不受束缚，并经历r-过程核合成。虽然这一过程已经进行了详细的研究，以前的研究通常使用近似的初始条件的吸积盘，或从纯粹的流体动力学模拟开始。在本文中，我们分析了在动力学时空中用广义相对论磁流体力学模拟的近等质量黑洞-中子星合并形成的吸积盘的性质，并给出了精确的微观物理描述。合并后的系统，直到$120\, {\rm ms}$不同的有限温度状态方程和黑洞自旋的演变。我们提出了一个详细的分析的流体性质和磁场的拓扑结构。特别是，我们提供了解析拟合的磁场强度和特定的熵作为一个函数的静止质量密度，这可以用于平衡盘模型的建设。最后，我们发展的系统之一，总$350\, \rm ms$合并后，并研究最终喷气发射的前景。虽然我们的模拟没有达到这个阶段，但我们发现了持续的漏斗磁化和清除的明确证据，这是任何喷气发射机制的先决条件。
2021-06-11 astro-ph.HE gr-qc
Three-Dimensional General-Relativistic Simulations of Neutrino-Driven Winds from Magnetized Proto-Neutron Stars
本文利用三维GRMHD模拟研究强偶极磁场PNS的中微子驱动风，发现闭合区物质约60 ms后喷出，其高熵可使不少于1%的赤道喷出物实现第二峰$r$-过程。
2023-06-06 astro-ph.HE gr-qc
Three-dimensional GRMHD simulations of neutrino-cooled accretion disks from neutron star mergers
由两颗中子星（NS）或一颗中子星和一个恒星质量黑洞组成的合并双星通常会在残余黑洞或长寿中子星周围形成一个巨大的吸积环。从这些中微子冷却的吸积盘中流出的流是$r$过程核合成和产生千诺瓦的重要场所。我们提出了第一个三维，广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟，包括弱相互作用和一个现实的状态方程的吸积盘在粘性时间尺度（$380\,\mathrm{ms}$）。我们见证了稳态MHD湍流的出现，一个磁发电机与$\sim\!20\,\mathrm{ms}$周期，并产生一个“热”盘日冕，发射强大的热外流的帮助下释放的能量作为自由核子重组成$α$ -粒子。我们确定了一个自我调节机制，保持中平面电子分数低（$Y_e\sim0.1$）在粘性的时间尺度。这个富含中子的储层又供给保持足够低的$Y_e\approx 0.2$值的流出物，以稳健地合成第三峰值$r$ -过程元素。准球形流出预计解除绑定$40\%$的初始磁盘质量与典型的渐近逃逸速度的$0.1c$，因此可能代表的主要质量喷射机制在NS-NS合并。包括中微子吸收，我们的研究结果与以前的流体动力学$α-$磁盘模拟，整个范围的$r$ -过程核从第一到第三$r$ -过程峰值可以合成的流出，在很好的协议与观测到的太阳系丰度。渐近逃逸速度和喷出物的数量，外推到适度较高的磁盘质量时，是一致的，需要解释的红色kilonova排放后，NS合并GW 170817。
2018-06-24 astro-ph.HE gr-qc
The impact of r-process heating on the dynamics of neutron star merger accretion disc winds and their electromagnetic radiation
中子星合并吸积盘可以发射富含中子的$>10^{-2}\,\mathrm{M}_\odot$风。这个喷出物是r-过程核合成的主要场所，它将产生一系列放射性重核。这些原子核的衰变释放出足够的能量，使部分风加速约0.1 c。在这里，我们调查的r-过程加热盘风的动力学演化的效果。我们提取风从一个3D的广义相对论磁流体动力学模拟的磁盘合并后的系统。这用于为2D流体动力学模拟创建内部边界条件，以继续原始3D模拟。我们进行两个这样的模拟：一个包括r-过程加热，另一个不包括。我们遵循流体动力学模拟，直到风达到同源（60秒）。使用随时间变化的多频多维Monte Carlo辐射输运模拟，然后我们计算的kilonova光变曲线从风和没有动态r-过程加热。我们发现，r-过程加热可以大大改变风的速度分布，移动的质量加权的中值速度从0.06c到0.12c。动力学r过程加热的加入使得光变曲线在合并后约1 d时更亮更蓝。然而，喷出物分布的高速尾部和早期的光变曲线在很大程度上不受影响。
2021-08-09 astro-ph.HE
