铀系元素丰度的光谱学r-过程重建：Kilonovae II：GW170817 Kilonova多组分喷射物推测丰度模式中的镧系元素
摘要：AT2017gfo中的观测到的光谱显示出新合成的$r$-过程元素的特征，这是与GW170817双中子星合并事件相对应的现象。然而，测量合并喷射物的$r$-过程成分在计算上具有挑战性。Vieira等人（2023年）引入了用于Kilonovae的光谱$r$-过程丰度检索（SPARK）的软件工具，用于推断喷射物的元素丰度模式，并将光谱特征与特定物种关联起来。之前，我们将SPARK应用于AT2017gfo的1.4天光谱，并首次推断出其丰度模式，其电子分数为$Y_e=0.31$，具有大量的锶丰度以及缺乏镧系和重元素。这个喷射物与残余的超大质量中子星的气体环和/或吸积盘的风一致。我们现在将推断扩展到2.4天和3.4天的光谱，并测试多组分喷射物的需要，将喷射物按组成进行分层。1.4天和2.4天的喷射物都由相同的单个蓝色组分描述。在3.4天，出现了一个新的较红的组分，其$Y_e=0.16$较低，并具有大量的镧系丰度。这个新的较红组分与动力喷射物和/或磁化吸积盘产生的中子丰度喷射物一致。与光度建模的预期相符，随着喷射物的膨胀，光球后退和较早的较蓝组分变暗，这个组分逐渐显现出来。在3.4天，我们发现镧系元素的组合，其中铈的存在最有力。镧系元素的存在对于解释宇宙中观测到的$r$-过程丰度在kilonovae的贡献具有重要意义。
作者：Nicholas Vieira, John J. Ruan, Daryl Haggard, Nicole M. Ford, Maria R. Drout, Rodrigo Fern''andez
论文ID：2308.16796
分类：High Energy Astrophysical Phenomena
分类简称：astro-ph.HE
提交时间：2023-09-01