We present the nucleosynthesis of magneto-rotational supernovae (MR-SNe) including neutrino-driven and magneto-rotational-driven ejecta based, for the first time, on two-dimensional simulations with accurate neutrino transport. The models analysed here have different rotation and magnetic fields, allowing us to explore the impact of these two key ingredients. The accurate neutrino transport of the simulations is critical to analyse the slightly neutron rich and proton rich ejecta that are similar to the, also neutrino-driven, ejecta in standard supernovae. In the model with strong magnetic field, the r-process produces heavy elements up to the third r-process peak (A ∼ 195), in agreement with previous works. This model presents a jet-like explosion with proton-rich jets surrounded by neutron rich material where the r-process occurs. We have estimated a lower limit for 56Ni of 2.5 × 10−2M⊙, which is still well below the expected hypernova value. Longer simulations including the accretion disk evolution are required to get a final prediction. In addition, we have found that the late evolution is critical in a model with weak magnetic field in which lately ejected neutron rich matter produces elements up to the second r-process peak. Even if we cannot yet provide conclusions for hypernova nucleosynthesis, our results agree with observations of old stars and radioactive isotopes in supernova remnants. This makes MR-SNe a good additional scenario to neutron star mergers for the synthesis of heavy elements and brings us closer to understand their origin and the role of MR-SNe in the early galaxy nucleosynthesis.

中文翻译：

---

磁旋转超新星的核合成

我们首次基于具有精确中微子传输的二维模拟，提出了磁旋转超新星 (MR-SNe) 的核合成，包括中微子驱动和磁旋转驱动喷射物。这里分析的模型具有不同的旋转和磁场，使我们能够探索这两个关键成分的影响。模拟的准确中微子传输对于分析与标准超新星中的中微子驱动的喷射物相似的略富含中子和富含质子的喷射物至关重要。在强磁场模型中，r 过程产生的重元素高达第三个 r 过程峰值（A~195），与之前的工作一致。该模型呈现了一种喷射状爆炸，富含质子的喷射流被富含中子的物质包围，发生 r 过程。我们估计 56Ni 的下限为 2.5 × 10−2M⊙，仍远低于预期的超新星值。需要更长的模拟，包括吸积盘演化来获得最终预测。此外，我们发现后期演化在弱磁场模型中至关重要，在该模型中，最近喷出的富中子物质会产生直到第二个 r 过程峰值的元素。即使我们还不能为超新星核合成提供结论，我们的结果与对旧恒星和超新星遗迹中放射性同位素的观察结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。这仍然远低于预期的超新星值。需要更长的模拟，包括吸积盘演化来获得最终预测。此外，我们发现后期演化在弱磁场模型中至关重要，在该模型中，最近喷出的富中子物质会产生直到第二个 r 过程峰值的元素。即使我们还不能为超新星核合成提供结论，我们的结果与对旧恒星和超新星遗迹中放射性同位素的观察结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。这仍然远低于预期的超新星值。需要更长的模拟，包括吸积盘演化来获得最终预测。此外，我们发现后期演化在弱磁场模型中至关重要，在该模型中，最近喷出的富中子物质会产生直到第二个 r 过程峰值的元素。即使我们还不能为超新星核合成提供结论，我们的结果与对旧恒星和超新星遗迹中放射性同位素的观察结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。此外，我们发现后期演化在弱磁场模型中至关重要，在该模型中，最近喷出的富中子物质会产生直到第二个 r 过程峰值的元素。即使我们还不能为超新星核合成提供结论，我们的结果与对旧恒星和超新星遗迹中放射性同位素的观察结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。此外，我们发现后期演化在弱磁场模型中至关重要，在该模型中，最近喷出的富中子物质会产生直到第二个 r 过程峰值的元素。即使我们还不能为超新星核合成提供结论，我们的结果与对旧恒星和超新星遗迹中放射性同位素的观察结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。我们的结果与对超新星遗迹中古老恒星和放射性同位素的观测结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。我们的结果与对超新星遗迹中古老恒星和放射性同位素的观测结果一致。这使得 MR-SNe 成为中子星合并合成重元素的一个很好的附加场景，并使我们更深入地了解它们的起源以及 MR-SNe 在早期星系核合成中的作用。