低質量X線連星（X線バースト天体）における元素合成
青山学院大学
山崎 徹
Artist View:
Neutron Star
Donor Star
(“normal” star)
低質量X線連星における元素合成
Observed:
X-ray burst
Accretion Disk
Neutron stars:
1.4 Mo, 10 km radius
(average density: ~ 1014 g/cm3)
X-ray flux (cts/s)
Rapid proton process????
6000
4000
2000
0
500
600
700
800
Time (s)
900
rp process models: Typical reaction flows
Schatz et al. 2001 (M. Ouellette) Phys. Rev. Lett. 68 (2001) 3471
Xe (54)
I (53)
Te (52)
rp process: 陽子捕獲とβ+崩壊の競合
41Sc+p
42Ti
+p 43V
+p 44Cr
44Cr
44V+e++n
e
44V+p …
Sb (51)
Sn (50)
In (49)
Cd (48)
Ag (47)
Pd (46)
Rh (45)
Ru (44)
59
5758
Tc (43)
Mo (42)
Nb (41)
Zr (40)
Y (39)
Sr (38)
56
5455
Rb (37)
Kr (36)
Br (35)
Se (34)
As (33)
Ge (32)
Ga (31)
Zn (30)
Proton
number
53
5152
4950
45464748
424344
41
Cu (29)
37383940
Ni (28)
Co (27)
33343536
Fe (26)
Mn (25)
3132
Cr (24)
V (23)
2930
Ti (22)
Sc (21)
25262728
Ca (20)
K (19)
2324
Ar (18)
Cl (17)
2122
S (16)
P (15)
17181920
Si (14)
Al (13)
1516
Mg (12)
Na (11)
14
Ne (10)
F (9)
11 1213
O (8)
N (7)
9 10
C (6)
B (5)
7 8
Be (4)
Li (3)
He (2)
5 6
H (1)
3 4
0 1 2
3a reaction
a+a+a 12C
ap process: αと陽子捕獲の競合
14O+a
17F+p
17F+p
18Ne
18Ne+a …
Neutron number
• Abundances of
waiting points
1e+ 17
cycle
5e+ 16
0e+ 00
-1
10
abundance
• luminosity
luminosity (erg/g/s)
X-ray burst:
300
-2
10
-3
10
400
64Ge
56Ni
500
68Se
600
104Sn
72Kr
-4
10
-5
• H, He abundance
Abundance =
mass _ fraction
baryon _ number
fuel abundance
10
0
10
300
10
-2
500
600
400
500
600
1H
-1
10
400
4He
-3
10
300
time (s)
量が多く、比較的寿命の短い不安定核は？？
X線バーストにおいて多くできる不安定核の
半減期はほとんど数十秒。
64Ge
(63.7s), 68Se (35.5s), 72Kr (17.2s), 104Sn (20.8s)
不安定核の絶対量からどれほどの核ガンマ線
がでるか？？？
～１０４３（コ） , ｄ＝４（kpc)
1回の観測(100ks)につき
10回弱のバースト？
そのうちNeXTで検出される核ガンマ線の
フラックスはどの程度か？

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