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核理论

arXiv:2504.06191v1 (nucl-th)
[提交于 2025年4月8日 ]

标题: MvdW方程状态和中微子质量对螺旋星系、椭圆星系和矮星系中r过程和s过程重元素核合成的影响以及千新星事件

标题: Impact of MvdW Equation of State and Neutrino Mass on r and s Process Heavy Element Nucleosynthesis in Spiral, Elliptical and Dwarf Galactic Environments and Kilonovae Events

Authors:Keith Andrew, Eric Steinfelds, Kristopher Andrew
摘要: 我们分析了不同类型的星系(螺旋、椭圆和矮星系)以及千 nova 事件中重元素的产生,通过引入多组分范德瓦尔斯(MvdW)状态方程(EoS)来计算消光函数。 该状态方程被用来推导消光系数,并计算在 r 过程和 s 过程核合成中形成的同位素产量,同时考虑了中微子质量和振荡的影响。 我们使用涉及相互作用强度和排斥体积效应的 MvdW 参数,研究了镧系和锕系元素序列。 我们的结果显示了 r 和 s 过程在不同银河环境中的同位素合成和长期演化中的特征差异,从 U、Th 和 Sr 链来看也是如此。 中微子质量的加入提高了中子与质子的比例,有利于更重的 r 过程同位素,并通过截面抑制改变了整体银河产量。 这些发现为核物理和天体物理环境之间的相互作用提供了见解,突显了核合成路径对状态方程修改和中微子物理的敏感性。 我们将这些结果与相似模型的金属丰度分布进行了比较:银河漏箱模型、银河流入模型和银河封闭箱模型,以及千 nova 事件 GW170781。
摘要: We present an analysis of heavy element production with massive neutrinos in galaxies of varying types (spiral, elliptical, and dwarf) and kilonovae events by incorporating a Multicomponent van der Waals (MvdW) equation of state (EoS) for the opacity functions. This EoS is applied to derive opacities and calculate the yields of isotopes formed in r-process and s-process nucleosynthesis, with and without the influence of neutrino masses or oscillations. We look at both the lanthanide and actinide sequences using the MvdW parameters that involve the interaction strength and excluded volume effects. Our results reflect the characteristic differences found in r and s processes in the synthesis and long-term evolution of isotopes from the U, Th, and Sr chain across galactic environments. The inclusion of neutrino masses enhances the neutron-to-proton ratio, favoring heavier r-process isotopes and altering the overall galactic yields by cross section suppression. These findings offer insights into the interplay of nuclear physics and astrophysical environments, highlighting the sensitivity of nucleosynthetic pathways to EoS modifications and neutrino physics. We compare these results to metallicity profiles of similar models: the Galactic Leaky Box, the Galactic Inflow, and the Galactic Closed Box models and to the kilonova event GW170781.
评论: 18页,5张图
主题: 核理论 (nucl-th)
引用方式: arXiv:2504.06191 [nucl-th]
  (或者 arXiv:2504.06191v1 [nucl-th] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.06191
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Keith Andrew [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 8 日 16:34:31 UTC (772 KB)
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