Can Neutron-star Mergers Explain the r-process Enrichment in Globular Clusters?
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Star-to-star dispersion of r-process elements has been observed in a significant number of old, metal-poor globular clusters (GCs). We investigate early-time neutron-star mergers as the mechanism for this enrichment. Through both numerical modeling and analytical arguments, we show that neutron-star mergers cannot be induced through dynamical interactions early in the history of the cluster, even when the most liberal assumptions about neutron-star segregation are assumed. Therefore, if neutron-star mergers are the primary mechanism for r-process dispersion in GCs, they likely result from the evolution of isolated, primordial binaries in the clusters. Through population modeling of double neutron-star progenitors, we find that most enrichment candidates are fast-merging systems that undergo a phase of mass transfer involving a naked He-star donor. Only models where a significant number of double neutron-star progenitors proceed through this evolutionary phase give rise to moderate fractions of GCs with enrichment; under various assumptions for the initial properties of GCs, a neutron-star merger with the potential for enrichment will occur in ∼15%–60% (∼30%–90%) of GCs if this phase of mass transfer proceeds stably (unstably). The strong anti-correlation between the pre-supernova orbital separation and post-supernova systemic velocity due to mass loss in the supernova leads to efficient ejection of most enrichment candidates from their host clusters. Thus, most enrichment events occur shortly after the double neutron stars are born. This Requires star-forming gas that can absorb the r-process ejecta to be present in the globular cluster 30–50 Myr after the initial burst of star formation. If scenarios for redistributing gas in GCs cannot act on these timescales, the number of neutron-star merger enrichment candidates drops severely, and it is likely that another mechanism, such as r-process enrichment from collapsars, is at play.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».