A Hubble Space Telescope Search for r-Process Nucleosynthesis in Gamma-Ray Burst Supernovae
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The existence of a secondary (in addition to compact object mergers) source of heavy element (r-process) nucleosynthesis, the core-collapse of rapidly rotating and highly magnetized massive stars, has been suggested by both simulations and indirect observational evidence. Here, we probe a predicted signature of r-process enrichment, a late-time (≳40 days post-burst) distinct red color, in observations of gamma-ray burst supernovae (GRB-SNe), which are linked to these massive star progenitors. We present optical to near-IR color measurements of four GRB-SNe at z ≲ 0.4, extending out to >500 days post-burst, obtained with the Hubble Space Telescope and large-aperture ground-based telescopes. Comparison of our observations to models indicates that GRBs 030329, 100316D, and 130427A are consistent with both no enrichment and producing 0.01–0.15 M ⊙ of r-process material if there is a low amount of mixing between the inner r-process ejecta and outer supernova (SN) layers. GRB 190829A is not consistent with any models with r-process enrichment ≥0.01 M ⊙. Taken together the sample of GRB-SNe indicates color diversity at late times. Our derived yields from GRB-SNe may be underestimated due to r-process material hidden in the SN ejecta (potentially due to low mixing fractions) or the limits of current models in measuring r-process mass. We conclude with recommendations for future search strategies to observe and probe the full distribution of r-process produced by GRB-SNe.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».