Complete calculation of evaluated Maxwellian-averaged cross sections and their uncertainties for s-process nucleosynthesis
目前的贡献是一个显着的改进,我们以前的麦克斯韦平均截面和天体物理反应速率的计算。增加新评估的中子反应库,如ROSFOND和低保真协方差项目,以及数据处理技术的改进,使我们能够将其扩展到整个范围的s过程核,计算麦克斯韦平均截面的不确定性的第一次,并提供额外的见解所有目前可用的中子诱导反应数据。将讨论使用ENDF库和当前Java技术的核反应计算,并提出新的结果。
2011-01-10 astro-ph.SR physics.comp-ph
Calcium Excess in Novae: Beyond Nuclear Physics Uncertainties
本文通过65年光谱观测和蒙特卡洛模拟,证明核反应率不确定性无法解释新星中钙丰度系统性偏高,并指出该问题会影响7Be丰度测量,同时探讨了其他可能成因。
2025-11-06 astro-ph.SR
Sensitivity of the Blue Loops of Intermediate-Mass Stars to Nuclear Reactions
我们研究了$^{14}$ N(p,γ)$^{15}$ O反应速率的变化对质量范围为5 M $_{\odot}$至12 M $_{\odot}$的恒星演化过程中所遇到的蓝环的形成和扩展的影响。我们发现,在5 M $_{\odot}$到8 M $_{\odot}$的质量范围内,即超级ABG星的范围内,恒星的蓝环受到重要的$^{14}$ N(p,γ)$^{15}$ O反应速率的修改的严重影响。我们还表明,如果包封过冲,可以恢复蓝环,这是必要的解释造父变星的观测。
2014-10-07 astro-ph.SR
Formalism for inclusion of measured reaction cross sections in stellar rates including uncertainties and its application to neutron capture in the s-process
本文提出了一种将实验反应截面纳入恒星速率计算的一般形式。它还允许通过实验评估最大可能减少恒星速率的不确定性。作为应用程序的一个例子,从KADoNiS v0.3恒星中子俘获反应性进行了修订,其余的不确定性显示。恒星速率的许多不确定性都大于实验获得的不确定性。这对s过程模型和陨石数据的解释有重要影响,因为它允许某些反应的速率在比以前假设的更大的范围内变化。
2018-09-01 astro-ph.SR nucl-ex
The impact of (n,$γ$) reaction rate uncertainties of unstable isotopes on the i-process nucleosynthesis of the elements from Ba to W
在CEMP-r/s恒星中的n-俘获元素丰度与快速吸积白矮星(RAWD)中在$N_\mathrm{n}\sim 10^{13}$ - $10^{15} \mathrm{cm}^{-3}$的中间n-密度核合成的预测一致。我们已经完成了这个i-过程核合成的Monte-Carlo模拟,以确定从$^{131}$ I到$^{189}$ Hf的164种不稳定同位素的(n,$γ$)反应速率不确定性对从Ba到W的18种元素的预测丰度的影响。影响研究是基于两个代表性的单区模型与恒定值的$N_\mathrm{n} = 3.16\times 10^{14}\ \mathrm{cm}^{-3}$和$N_\mathrm{n} = 3.16\times 10^{13}\ \mathrm{cm}^{-3}$和一个多区模型的基础上的现实恒星演化模拟氦壳对流夹带H在RAWD模型[Fe/H]=-2.6。对于每一个选定的元素,我们已经确定了两个(n,$γ$)的反应具有最强的相关性之间的速率变化的约束豪泽-Feshbach计算和预测的丰度,与皮尔逊积矩相关系数$|r_\mathrm{P}| > 0.15$。我们发现,如果$^{137}$ Cs(n,$γ)^{138}$ Cs)的比率降低,$^{141}$ Ba(n,$γ)^{142}$ Ba或$^{141}$ La(n,$γ)^{142}$ La)的比率增加,CEMP-i星…
2021-03-12 astro-ph.SR
Sensitivity of astrophysical reaction rates to nuclear uncertainties
研究了核反应速率对核性质变化的敏感性。靶核范围从质子到中子滴线,10<=Z<=83。所考虑的反应是由强相互作用介导的核子和α诱导的反应。给出了在目标基态上进行的反应对总恒星速率的贡献。一般依赖于各种输入量进行了讨论。此外,灵敏度的实验室截面的核子,α,γ-诱导的反应,允许估计的影响截面测量。最后,推荐的程序,探索和改善反应速率的不确定性,使用目前的敏感性数据进行了概述。
2012-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Investigating Opacity Modifications and Reaction Rate Uncertainties to Resolve the Cepheid Mass Discrepancy
由脉动或双星动力学推导出的造父变星质量通常低于由恒星演化模型推导出的质量。最近的努力一直致力于调查的影响,丰度,质量损失,旋转,对流和过冲处方修改的演变轨迹,以减少或消除这种造父变星的质量差异。虽然这些方法无论是单独使用还是结合使用都很有希望,但需要做更多的工作来区分可能的解决方案。在这里,我们调查核反应速率和不透明度的修改造父变星的演变使用MESA代码。我们讨论了在200,000 - 400,000 K的包络温度下不透明度增加的影响,提出了解释混合主序星β Cep/缓慢脉动B(SPB)变量的脉动特性,这些变量将演变成造父变星。我们利用MESA中的RSP非线性径向脉动建模能力来计算银河系造父变星V1334 Cyg,Polaris和Delta Cep的周期和径向速度振幅。
2020-04-12 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
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
Uncertainties in the 12C+12C reaction rate and their impact on the composition of ultra-massive WDs
本文利用MESA恒星演化代码研究12C+12C核反应率不确定性对超大质量氧氖白矮星前身星化学结构的影响,发现较低反应率最多延迟碳点燃2700年并使点燃位置外移,但20Ne中心丰度差异不超过14%。
2023-04-18 astro-ph.SR
The impact of $^{17}$O$+α$ reaction rate uncertainties on the s-process in rotating massive stars
对于比铁重的元素来说,大质量恒星对银河系的化学演化至关重要。然而,由于核反应速率的限制不佳,它们在宇宙演化早期的贡献尚不清楚。竞争的$^{17}$ O($α,γ$)$^{21}$ Ne和$^{17}$ O($α,n$)$^{20}$ Ne反应强烈影响低金属丰度旋转大质量恒星的弱s过程产额。大量的$^{16}$ O吸收中子,从s过程中去除通量,产生$^{17}$ O。如果$^{17}$ O($^{17}$)$^{21}$ Ne反应足够弱,则$^{17}$ O($α,n$)$^{20}$ Ne反应释放中子,允许继续进行s过程核合成。虽然公布的速率是可用的,但它们是基于相关温度的有限间接实验数据,更重要的是,没有提供不确定性。对现有的核物理进行了评价,并与使用$^{20}$ Ne($d,p$)$^{21}$ Ne反应对天体物理学相关的$^{21}$ Ne态进行的新研究的数据相结合。约束条件被放置在($α,n$)/($α,γ$)反应速率的比率上,第一次提供速率上的不确定性。新的速率有利于($α,n$)反应,并表明旋转低金属量恒星的弱s过程可能会持续到钡,在计算的不确定性范围内,甚至导致。
2022-06-08 astro-ph.SR nucl-ex 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
The s-process nucleosynthesis in low mass stars: impact of the uncertainties in the nuclear physics determined by Monte Carlo variations
我们研究了中子俘获和弱反应(重元素)的不确定性对低质量恒星的s-过程核合成的影响,使用基于蒙特卡罗的方法。我们进行了广泛的核反应网络计算,包括新评估的温度依赖的上限和下限的个人反应速率。我们先进的方法能够评估对最终丰度影响更大的反应。我们发现,β衰变率的不确定性通常影响附近的S-过程分支的核素,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核不确定性约为50%。
2018-10-10 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
The Impact of Nuclear Reaction Rate Uncertainties On The Evolution of Core-Collapse Supernova Progenitors
通过将STARLIB反应速率库提供的反应速率概率密度函数与$\texttt{MESA}$恒星模型相结合,探讨了核心坍缩超新星祖先在热核反应速率的复合不确定性方面的性质.我们发展了1000 15 $M_{\odot}$模型从前主序核心O-耗尽在太阳和太阳下的金属丰度为2000 Monte Carlo恒星模型。对于每个恒星模型,我们独立地,同时采样665热核反应速率,并使用它们在一个$\texttt{MESA}$原位反应网络,以下127个同位素从$^{1}$ H到$^{64}$ Zn。在这个框架下,我们调查的核心质量,燃烧寿命,成分和结构特性在五个不同的进化时期。在每个时期,我们测量每个属性的变化的概率分布函数,并计算每个采样反应速率的斯皮尔曼等级相关系数,以确定哪个反应速率对每个属性的变化影响最大。我们发现$^{14}$ N $(p,γ)^{15}$ O、三重$α$、$^{12}$ C $(α,γ)^{16}$ O、$^{12}$ C($^{12}$ C,$p$)$^{23}$ Na,$^{12}$ C($^{16}$ O,$p$)$^{27}$ Al,$^{16}$ O($^{16}$ O,$n$)$^{31}$ S,$^{16}$ O($^{16}$ O,$p$)$^{31}$ P和$^{16}$ O($^{16}$ O,$α$)$^{28}$ Si的反应速率决定了所测性能的变化…
2017-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Abundance Uncertainties Obtained With the PizBuin Framework For Monte Carlo Reaction Rate Variations
本文用蒙特卡罗变分法对天体物理反应速率的不确定性引起的核合成模型的不确定性进行了估计。成千上万的利率同时变化的个人,温度依赖性的错误,以计算其最终丰度的综合影响。介绍的方法后,从应用到三个不同的核合成过程的结果显示:$γ$ -过程和大质量恒星的S-过程,和主要的S-过程在AGB星(初步结果)。恒星等离子体中原子核的热激发和几种反应的联合作用使最终的不确定性增加到实验误差的水平以上。总的不确定性,另一方面,仍然在一个因素的两个,即使在涉及大量的未测量的速率的过程中,与一些显着的例外,其生产的核素分布在几个恒星层和s-过程分支。
2017-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Uncertainties in the production of iron-group nuclides in core-collapse supernovae from Monte Carlo variations of reaction rates
Kogakuin University(工学院大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)(理化学研究所先导研究本部);National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)(日本国立天文台);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);University of Basel(巴塞尔大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学)
研究核心坍缩超新星中铁族核素生产的不确定性,通过蒙特卡洛方法分析反应率影响,识别关键反应对放射性核素生产的作用。
2026-01-20 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Silicon Isotopic Composition of Mainstream Presolar SiC Grains Revisited: The Impact of Nuclear Reaction Rate Uncertainties
针对主流前太阳SiC颗粒硅同位素组成与现有化学演化模型的不一致问题,本研究通过蒙特卡洛模型分析核反应速率不确定性的影响,发现其可解释差异,相关线斜率在不确定性范围内与模型一致,强调精确测量反应速率的重要性。
2024-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Uncertainties in the $^{18}$F(p,$α$)$^{15}$O reaction rate in classical novae
上下文直接观测经典新星爆发中喷出的$^{18}$ F衰变产生的伽马射线辐射仍然是核天体物理学界的一个主要焦点。然而,模拟大量的喷射$^{18}$ F,从而预测的可探测距离的伽马射线信号附近511千电子伏发射的这些瞬态热核事件,是阻碍了我们的知识的关键$^{18}$ F(p,$α$)反应速率的显着不确定性。目标。我们分析了用于计算$^{18}$ F(p,$α$)反应速率的最新核物理实验结果的不确定性。我们的目标是确定哪些不确定性对预测的$^{18}$ F从新星中喷出的丰度有最深远的影响,以指导未来的实验工作。方法.我们使用R-矩阵形式计算了大范围的$^{18}$ F(p,$α$)反应速率,使我们能够考虑所有干扰效应。使用选择的16均匀间隔率在整个范围内,我们进行了16个新的流体动力学新星模拟。结果我们进行了迄今为止经典新星中$^{18}$ F(p,$α$)反应影响的最彻底的理论研究之一。$^{18}$ F(p,$α$)速率在新星温度下仍然高度不确定,导致新星爆炸中喷出的$^{18}$ F的预测丰度的不确定性约为10倍。我们还发现,$^{18}$ F的丰度可能与$^{19}$ F的丰度密切相关。结论.尽管许多核物理的不确定性影响$^{18}$ F(p,$α$)的反应速率,这是由1/2 $^+$和3/2 $^+$共振之间的未知干扰信号占主导地位,未来的实验工作应集中在坚定和精确地确定直接…
2021-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
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
Uncertainties in s-process nucleosynthesis in massive stars determined by Monte Carlo variations
大质量恒星中的$s$ -过程产生了$s$ -过程中的弱成分(直到$A \sim 90$的原子核),其数量与太阳丰度相当。对于较重的同位素,如钡,在快速旋转的贫金属恒星中,通过中子捕获的生产显着增强。然而,详细的最终$s$ -过程丰度的理论预测有重要的不确定性,这是由核物理(主要是中子俘获反应和$β$ -衰变率)以及恒星演化模型的潜在不确定性造成的。在这项工作中,我们研究了大质量恒星中与$s$过程相关的核物理不确定性的影响。使用基于蒙特卡罗的方法,我们进行了广泛的核反应网络计算,包括新评估的上限和下限的个人温度依赖的反应速率。我们发现,在最终丰度的不确定性是由中子俘获率的不确定性,而$β$ -衰变率的不确定性只影响附近的几个核$s$ -过程分支。旋转贫金属恒星的$s$过程在数量上表现出不同的不确定性和关键反应,尽管定性特征是相似的。我们证实,我们的结果不显着改变在不同的金属丰度快速旋转的大质量恒星在非常低的金属丰度制度。我们强调哪些确定的关键反应是现实的候选人,以改善测量未来的实验。
2017-05-25 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Uncertainties in modeling low-energy neutrino induced reactions on iron group nuclei
利用基于相对论和Skyrme能量密度泛函以及壳模型的框架,计算和比较了54,56 Fe和58,60 Ni的带电中微子-核截面.根据预测的Gamow-Teller跃迁强度和现有数据、截面的多极分解以及Michel通量和Fermi-Dirac分布的平均截面,对当前中微子-核截面模型的理论不确定性进行了评估。采用不同的微观方法和模型,我们估算了DAR中微子-56 Fe的截面及其理论不确定度:<sigma>_th=(258+-57)10^{-42} cm ^2,与实验值:<sigma>_exp=(256+-108+-43)10^{-42} cm ^2非常吻合。
2011-10-12 astro-ph.IM astro-ph.SR nucl-ex
Production Uncertainties of p-Nuclei in the $γ$-Process in Massive Stars Using a Monte Carlo Approach
富含质子的核,即所谓的p核,是在大质量恒星外壳的最终超新星爆炸过程中的光致蜕变过程中形成的。核的不确定性,这些核的生产已被量化的蒙特卡罗程序。定制的温度依赖性的不确定性被分配到不同类型的反应,涉及从Fe到Bi的原子核,所有的速率在不确定性内随机变化。由此产生的p核的总生产不确定性低于2的因素,很少有例外。主导最终的不确定性的关键反应已被确定在一个自动化的过程中使用率和丰度的不确定性之间的相关性。我们的结果进行了比较,以前的研究手动改变反应速率。
2016-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
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
Elemental and Isotopic Yields from T Coronae Borealis: Predictions and Uncertainties
针对北冕座T再发新星,基于2025年最新热核反应率及不确定性开展蒙特卡洛核合成计算,量化丰度不确定性、识别关键反应,明确不同白矮星模型的元素判别指标,为后续实验与爆发观测解读提供指导。
2025-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
The intermediate neutron capture process II.Nuclear uncertainties
碳增强贫金属(CEMP)r/s星显示出核合成中所谓的中间中子俘获过程(i-过程)的表面丰度分布特征。我们以前表明,在低质量低金属量恒星的对流氦燃烧区的质子摄入可以解释CEMP r/s恒星中观察到的表面丰度分布相对较好。这样的i-过程需要涉及数百个原子核的详细反应网络计算,对于这些原子核,反应速率还没有通过实验确定。我们调查的核物理的不确定性影响的i-过程中的AGB阶段的低金属低质量恒星的辐射中子俘获截面,以及13 C(a,n)16 O反应速率的理论不确定性,传播和估计其对表面丰度分布的影响。据发现,考虑系统的不确定性的各种核成分影响的辐射中子捕获率,表面元素丰度通常预测在+/-0.4 dex。Ba-La-Ce-Pr的光谱相关重s元素的56 < Z < 59区域以及r主导的Eu元素相对不受核不确定性的影响。相比之下,包含直接捕获贡献影响富中子A~45、100、160和200区域的速率,以及Z~45和65-70元素的i过程产生。光子强度函数中的不确定性也通常影响过量因子0.2-0.4 dex。核能级密度往往主要在Z=74-79区域影响丰度预测。与中子产生反应13 C(a,n)16 O和未知β衰变率相关的不确定性被发现对总体表面富集的影响很小
2021-09-01 astro-ph.SR nucl-th
The s-process nucleosynthesis: impact of the uncertainties in the nuclear physics determined by Monte Carlo variations
我们研究了中子俘获和弱反应(重元素)的不确定性对低质量恒星和大质量恒星的s-过程核合成的影响,使用基于蒙特卡罗的方法。我们进行了广泛的核反应网络计算,包括新评估的温度依赖的上限和下限的个人反应速率。我们发现β衰变率的不确定性只影响少数核附近的S-过程分支,而在最终丰度的不确定性是由中子俘获率的不确定性。我们提出了一个不确定的利率作为候选人,以改善测量未来的实验。
2017-08-02 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Reducing Uncertainties in the Production of the Gamma Emitting Nuclei 26Al, 44Ti, and 60Fe in Core Collapse Supernovae by Using Effective Helium Burning Rates
我们用氦燃烧反应的有效反应速率(ERR)来预测核坍缩超新星中γ发射核26 Al、44 Ti和60 Fe的产额。ERR允许的反应速率值的预测产率的变化比以前得到的小得多,并且比其他不确定性小。一个基于超新星前结构的超新星核合成产额的“过滤器”被用来估计失败的超新星对初始质量函数平均产额的影响;这大大降低了所有这些同位素的产额,但预测的产额比60 Fe/26 Al几乎没有受到影响。这个比率的鲁棒性是有希望的数据比较,但它是大于观察到的性质,这种差异的可能原因进行了讨论。
2017-04-05 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
STARLIB: A Next-Generation Reaction-Rate Library for Nuclear Astrophysics
STARLIB是下一代通用核反应速率库。该库首次提供了所有温度网格点的速率概率密度,便于在恒星现象模型中实现。建议的费率及其相关的不确定性也包括在内。目前,所有其他费率图书馆都没有不确定性,而且,虽然在以前的评价和汇编中曾试图作出估计,但这些估计一般都没有严格的统计定义为基础。显然有必要为得出不确定性制定一个共同标准。STARLIB是解决这一缺陷的第一步,它提供了一个表格式的最新数据库,不仅提供了比率及其不确定性,而且还提供了其分布。由于大多数速率是对数正态分布的,因此可以从STARLIB的列中构造速率概率密度。这种结构是基于最近提出的蒙特卡罗方法来计算反应速率,其中严格定义的不确定性。在STARLIB中,实验速率补充有:(i)对于没有实验输入的反应,理论的TTRIS速率,以及(ii)实验室和理论的弱速率。STARLIB包括了所有类型的对Z = 83的天体物理学感兴趣的反应,例如(p,g)、(p,a)、(a,n)和相应的反向速率。强速率占热目标激发。在这里,我们总结了我们的Monte Carlo形式主义,介绍了图书馆,比较恒星环境的校正率的方法,并讨论如何实现我们的图书馆在Monte Carlo核合成研究。我们还提出了一种方法,用于访问STARLIB在互联网上,并概述了更新的蒙特卡洛为基础的利率。
2013-04-29 astro-ph.SR nucl-ex
Systematic Bayesian Evaluation of Resonance Parameters in 19Ne for the 15O(alpha,gamma)19Ne and 18F(p,alpha)15O Reactions
本文提出一种严格的Bayesian统计框架评估19Ne的核结构性质,通过重建似然函数推导共振参数的后验分布,为15O(alpha,gamma)19Ne和18F(p,alpha)15O反应提供关键输入,从而改进恒星核合成建模与爆炸性天体物理现象研究。
2025-09-18 astro-ph.SR nucl-th
The intermediate neutron capture process: IV. Impact of nuclear model and parameter uncertainties
本研究评估了i过程中核反应速率的模型与参数不确定性,发现其对低金属丰度恒星表面元素增丰影响显著,并强调需优先改进影响观测示踪物的反应。
2023-10-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Impact of Pycnonuclear Fusion Uncertainties on the Cooling of Accreting Neutron Star Crusts
本文通过真实反应网络并耦合dStar热演化代码,首次量化密核融合速率不确定性对吸积中子星壳层加热深度、杂质因子及宁静期冷却曲线的影响。
2023-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
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
General properties of astrophysical reaction rates in explosive nucleosynthesis
与中间和重靶核的反应速率的预测与轻核的根本差异进行了讨论,特别强调恒星的修改率。基态和激发态的贡献,恒星率的量化,推导出一个线性加权的激发态的贡献,尽管玻尔兹曼人口的核状态。一个库仑抑制效应的激发态的贡献被确定,对通常的Q值规则,在一些反应。适当列入修订恒星率的实验数据,包含修订的不确定性。应用程序的s-过程表明,在中子俘获率的实际不确定性大于预期的实验误差。定义了反应速率和截面的灵敏度,并讨论了它们在反应研究中的应用。该结论为如何最好地提高天体物理模拟中使用的速率以及如何评估其不确定性提供了实验和理论指导。
2012-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Uncertainties in the production of p nuclides in thermonuclear supernovae determined by Monte Carlo variations
起源于从伴星吸积物质的白矮星爆炸的热核超新星被认为是产生$p$核素的场所。这种核在爆炸期间产生,在富含来自先前强$s$处理的种子核的层中。这些种子主要通过光衰变反应转化为质子更丰富的同位素。在蒙特卡罗方法中使用了来自2D爆炸模型的数千个轨迹。温度依赖的不确定性被单独分配到数千个速率同时变化的后处理在一个扩展的核反应网络。确定了由于天体物理反应率的不确定性而引起的最终核丰度的不确定性。除了35种经典的$p$核素外,还测定了放射性核素$^{92}$ Nb、$^{97,98}$ Tc、$^{146}$ Sm和丰度比$Y$的丰度不确定度(${}^{92}$ Mo)/ $Y$(${}^{94}$ Mo),$Y$(${}^{92}$ Nb)/ $Y$(${}^{92}$ Mo),$Y$(${}^{97}$ Tc)/ $Y$(${}^{98}$ Ru)、$Y$(${}^{98}$ Tc)/ $Y$(${}^{98}$ Ru)和$Y$(${}^{146}$ Sm)/ $Y$(${}^{144}$ Sm),对银河系化学演化研究很重要。未发现的一般低于一个因素的两个,虽然大多数核合成流主要涉及预测率较大的不确定性。对总不确定性的主要贡献来自于一组源自爆炸白矮星内部的高峰值密度轨迹。低密度和高密度轨道之间的区别允许得出更一般的结论,也适用于白矮星爆炸的其他模拟。
2017-12-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Impact of the uncertainties of $3 α$ and $^{12}{\rm C}(α,γ)^{16}{\rm O}$ reactions on the He-burning phases of low- and intermediate-mass stars
本研究通过构建不同初始化学组成的低质量与中等质量恒星模型,探究$3 α$和$^{12}{\rm C}(α,γ)^{16}{\rm O}$反应速率不确定性对恒星氦燃烧阶段演化的影响,明确其对演化时标、核质量及元素丰度的作用程度。
2023-10-09 astro-ph.GA 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
Impact of $(α,n)$ reactions on weak r-process in neutrino-driven winds
在一颗成功的核心坍缩超新星之后,中微子驱动的风会在可能合成更轻的重元素($30<Z<45$)的地方形成。在早期星系中,这些元素的起源与r过程和一个额外的过程有关。这里我们假设附加过程对应于中微子驱动风中发生的弱r过程或α过程。基于流体动力学模拟得到的轨道,我们研究了天体物理和核物理的不确定性,我们的主要重点是$(α,n)$反应。这些对于重新分配物质并允许在核统计平衡冻结后将其从轻元素进一步移动到重元素至关重要。在这第一个敏感性研究中,我们改变了所有的$(α,n)$反应由给定的恒定因素,这是合理的基础上的统计模型和核物理输入的不确定性,主要是α光学势在风中发现的条件下。我们的研究结果表明,$(α,n)$反应确实是非常重要的预测丰度。因此,将进行进一步研究,以确定个体关键反应。由于核合成路径接近稳定,这些反应可以在不久的将来测量。这将独特地允许减少核物理的不确定性,从而使用观测来约束和理解风中的天体物理条件。
2017-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Impact of Nuclear Reaction Rates on Calcium Production in Population III Stars: A Global Analysis
Shenzhen University(深圳大学);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院);Fudan University(复旦大学)
本研究通过分析核反应速率对人口III恒星钙生产的影响,发现更新的反应速率能更准确地预测观测到的钙丰度,需进一步减少反应速率不确定性以改进恒星模型预测。
2026-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR