Advanced LIGO Constraints on Neutron Star Mergers and r-process Sites
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The role of compact binary mergers as the main production site of r-process elements is investigated by combining stellar abundances of Eu observed in the Milky Way, galactic chemical evolution (GCE) simulations, and binary population synthesis models, and gravitational wave measurements from Advanced LIGO. We compiled and reviewed seven recent GCE studies to extract the frequency of neutron star–neutron star (NS–NS) mergers that is needed in order to reproduce the observed [Eu/Fe] versus [Fe/H] relationship. We used our simple chemical evolution code to explore the impact of different analytical delay-time distribution functions for NS–NS mergers. We then combined our metallicity-dependent population synthesis models with our chemical evolution code to bring their predictions, for both NS–NS mergers and black hole–neutron star mergers, into a GCE context. Finally, we convolved our results with the cosmic star formation history to provide a direct comparison with current and upcoming Advanced LIGO measurements. When assuming that NS–NS mergers are the exclusive r-process sites, and that the ejected r-process mass per merger event is 0.01 M , the number of NS–NS mergers needed in GCE studies is about 10 times larger than what is predicted by standard population synthesis models. These two distinct fields can only be consistent with each other when assuming optimistic rates, massive NS–NS merger ejecta, and low Fe yields for massive stars. For now, population synthesis models and GCE simulations are in agreement with the current upper limit (O1) established by Advanced LIGO during their first run of observations. Upcoming measurements will provide an important constraint on the actual local NS–NS merger rate, will provide valuable insights on the plausibility of the GCE requirement, and will help to define whether or not compact binary mergers can be the dominant source of r-process elements in the universe.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».