用于核心坍缩超新星的新多维广义相对论中微子流体动力学代码 IV. 中微子信号

考虑8.1到27太阳质量的前身星的一般相对论二维（2D）超新星爆炸模型，我们系统地分析了从核心坍缩和反弹到爆炸后阶段的中微子发射特性。模型使用Vertex-CoCoNuT代码计算，采用三味、能量依赖的中微子输运，采用射线逐射线加近似。我们的结果证实了电子反中微子和重轻子中微子的平均能量非常相似，甚至在吸积阶段对于$M>10 M_\sun$的恒星出现交叉，这与之前使用最先进中微子输运的1D和2D模拟一致。我们建立了电子反中微子平均能量与原中子星（PNS）质量的大致线性标度关系，该关系随时间以及不同前身星成立。PNS内部的对流在10-20%水平上影响中微子发射，而爆炸开始后持续的吸积阻止了在人为爆炸的1D模型中看到的中微子光度的突然下降。我们证明，基于小波的中微子信号时频分析将在IceCube中提供对超新星核心动力学的敏感诊断，至少到约10kpc距离。强的窄带信号调制表明由于驻留吸积激波不稳定性（SASI）导致的准周期激波晃动运动，这种“SASI中微子啁啾”的频率演化揭示了激波膨胀或收缩。爆炸的开始伴随着调制频率降至40-50Hz以下，爆炸后，间歇性吸积下流将通过小波谱图中延伸至宽频率范围的活动区间发出信号。