天文学：磁気回転する極超新星で生じるr過程元素

中性子星の合体は最近、速い中性子捕獲（r過程）の元素合成の場所であることが確認された。しかし、銀河系の化学進化モデルにおいて、中性子星の合体のみでは、極端な金属欠乏星で観測されている元素存在度のパターンを再現できないことから、r過程による元素合成の場所が他にも存在すると示唆されている。銀河系ハローにある化学的に始原的な星は第一世代の星の元素合成の特徴を保持していることから、そうした場所は、こうした星の元素存在度のパターンを調べることで探せる可能性がある。本論文では、極端な金属欠乏星SMSS J200322.54−114203.3の元素存在度パターンについて報告する。我々は、r過程元素が大幅に増加しているが、全体的な金属量は非常に低いことを観測した。この元素存在度パターンは、質量が太陽の25倍の磁気回転する単一の極超新星の生成量とよく一致する。そのような極超新星は、恒星進化の間にr過程元素のみでなく軽元素も生成でき、爆発的な核燃焼の間には鉄ピーク元素も生成できたと考えられる。極超新星は、近傍宇宙で長時間継続するγ線バーストと関連付けられることが多い。この関係性は、高速で自転する強く磁化した星の同様の爆発が、銀河系で星形成の最初期の時代に起こったことを示している。

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