희귀동위원소 핵반응에 따른 엑스선폭발 광도곡선 변화 (Effects of Rare Isotope Reaction Rates on the Light Curve of an X-ray Burst)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 66권 / 12호 / 1524 ~ 1529페이지
· 저자명 : 박병찬, 곽규진, 채경육, 김아람

초록

엑스선폭발 (X-ray Bursts)은 중성자별 표면에서 발생하는 열핵반응폭주에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 열핵반응폭주는 중성자별 표면으로 유입되는 물질의 유입율 및 금속함량과 열핵반응폭주에 참여하는 원자핵의 핵반응에 따라 달라진다. 이번 연구에서는 세가지 특정한 반응인 삼중알파, $^{18}\mbox{Ne}(\alpha,p)^{21}\mbox{Na}$, $^{15}\mbox{O}(\alpha,\gamma)^{19}\mbox{Ne}$ 핵반응율에 따라 엑스선폭발의 광도 곡선 모양이 어떻게 변화하는지를 조사하였다. 연구의 결과로 광도 곡선의 형태가 같은 반응의 서로 다른 반응율에 따라 변화하는 것을 확인하였지만 54개 동위원소를 포함한 반응망을 가지고 계산한 광도 곡선 모양은 반응율에 따른 변화를 고려하더라도 여전히 실제 관측된 광도 곡선과 큰 차이를 보였다. 이전 연구에서처럼 광도 곡선의 모양은 열핵반응폭주에 참여하는 원자핵의 갯수에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

영어초록

X-ray bursts (XRBs) have been thought to occur via thermonuclear runaway reactions on the surface of a neutron star. The runaway reactions are affected by both the properties of the accreted material, such as the accretion rate and the composition, and the reaction rates of participating nuclei. We investigate how the shape of the XRB light curve changes with specific reaction rates. As a case study, we choose three reaction rates, triple alpha, $^{18}\mbox{Ne}(\alpha,p)^{21}\mbox{Na}$, and $^{15}\mbox{O}(\alpha,\gamma)^{19}\mbox{Ne}$. We find that the shape of the light curve does change with different reaction rates for the same reaction, but the predicted light curves with 54 isotopes do not match the observed ones even when the variations within the different reaction rates are considered. We confirm that the shape of the light curve is more sensitive to the number of isotopes that participate in the runaway reactions.

참고자료

· 없음