А.Ю. Игнатовский (МФТИ и ИТЭФ)
Нуклеосинтез в сценарии слияния нейтронных звёзд разных масс. Влияние ядерных данных на динамику процесса
Аннотация:
Последние стадии эволюции системы нейтронных звёзд (НЗ), особенно после наблюдений результатов r-процесса в такой системе [1], являются основным сценарием для нуклеосинтеза тяжёлых элементов. В общепринятой модели результатом взаимодействия двух НЗ является слияние [2-4] с образованием одной массивной НЗ или чёрной дыры (ЧД) и одновременным выбросом части вещества в виде джетов в межзвёздную среду.
Если массы взаимодействующих НЗ значительно отличаются, то может реализоваться сценарий обдирания [5, 6], в котором при сближении компонент системы НЗ меньшей массы первой заполняет полость Роша и начинает перетекать на более массивный компонент. По достижении нижнего предела масс НЗ [7] маломассивный компонент взрывается с образованием гамма-всплеска, полностью разлетаясь в межзвёздную среду. Эта модель интересна тем, что количество выбрасываемого вещества равно нижнему пределу масс НЗ ~0.1 M⊙, что на порядки превышает выброс вещества за счёт джетов при слиянии НЗ.
В работе приведены результаты расчётов нуклеосинтеза тяжёлых элементов в сценарии взрыва маломассивной НЗ в сценарии обдирания. Исследовалось влияние различных уравнений состояния вещества НЗ – BSk22 и BSk25 [8] на динамику разлёта оболочки маломассивной НЗ. Показано, что характер распространения ударной волны и распространённость тяжёлых элементов при развитии нуклеосинтеза во внутренних слоях внешней коры отличаются для разных уравнений состояния.
Литература
-
Abbot B.P. at el. Gravitational Waves and Gamma-Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB 170817A // Astroph. J. Lett. 2017. V. 848 L. 13.
-
Korobkin O., Rosswog S., Arcones A., Winteler C. On the astrophysical robustness of the neutron star merger r-process // MNRAS 2012. V. 426 P. 1940.
-
Rosswog S., Korobkin O., Arcones A., Thielemann F.-K., Piran T. The long-term evolution of neutron star merger remnants – I. The impact of r-process nucleosynthesis // MNRAS 2014. V.439 P. 744.
-
Martin D., Perego A., Arcones A., Thielemann F.-K., Korobkin O., Rosswog S. Neutrino-driven Winds in the Aftermath of a Neutron Star Merger: Nucleosynthesis and Electromagnetic Transients // The Astrophysical Journal 2015. V. 813.
-
Clark J. P. A., Eardley D. M. Evolution of close neutron star binaries // The Astrophysical Journal 1977. V. 215 P. 311.
-
Blinnikov S. I., Nadyozhin D. K., N. I. Kramarev, Yudin A. V. Neutron Star Mergers and Gamma-Ray Bursts: Stripping Model // Astronomy Reports 2021. V. 65 P. 385.
-
Haensel P., Potekhin A. Yu., Yakovlev D. G. Neutron Stars 1: Equation of State and Structure // Springer, New York, 2007.
-
Pearson J. M., Chamel N., Potekhin A. Y., Fantina A. F., Ducoin C., Dutta A. K., Goriely S. Unified equations of state for cold non-accreting neutron stars with Brussels-Montreal functionals. I. Role of symmetry energy // MNRAS 2019. V. 481 P. 2994.
