核心坍缩超新星的新型多维广义相对论中微子流体动力学代码 III. 超新星爆发模型的引力波信号
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们首次采用基于逐射线加(ray-by-ray-plus)近似的相对论二维(2D)爆发模型与多群三味中微子输运，对核心坍缩超新星(SNe)反弹后演化的引力波(GW)信号进行了详细的理论分析。波形反映了与先前工作中识别出的特征演化阶段相关的加速质量运动：由激波后即时对流引起的准周期调制，随后是相对平静的阶段，之后在停滞激波吸积期间，由对流和驻立吸积激波不稳定性导致的剧烈流体动力学活动表现为不断增长的振幅。最后，在爆发开始后，中微子球面下方原中子星(PNS)对流产生的高频、低振幅变化叠加在与 SN 激波非球形膨胀相关的低频趋势上。结果表明，相对论效应与详细的中微子输运相结合对于 GW 频率演化和能谱的定量预测至关重要，因为它们决定了 PNS 表面层的结构及其特征 g 模频率。在爆发开始后，发现了与电子（反）中微子发射的突然光度增加和能谱硬化相关、持续约 10 ms 的类爆高频活动阶段，这是新特征。在回落超新星情形中，它们对应于 PNS 间歇性各向异性吸积的片段。我们发现，具有大吸积率的更大质量前身星产生更强的信号。尽管时间积分能谱也强烈依赖于模型动力学，但大质量 PNS 的典型频率更高。
引用
@article{arxiv.1210.6984,
title = {A New Multi-Dimensional General Relativistic Neutrino Hydrodynamics Code of Core-Collapse Supernovae III. Gravitational Wave Signals from Supernova Explosion Models},
author = {Bernhard Mueller and Hans-Thomas Janka and Andreas Marek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6984},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 16 figures, published in ApJ