基于中微子驱动机制分类大质量恒星爆炸性的双参数判据
太阳与恒星天体物理
2016-02-24 v2 高能天体物理现象
核理论
摘要
迄今为止，仅依据核心坍缩前的结构来判断大质量恒星（中子星（NS）或黑洞）的归宿一直模糊不清。我们的工作及先前的尝试发现，成功与失败超新星随零龄主序质量呈非单调变化，对此没有任何单一结构参数可作为良好的预测度量。然而，我们识别出两个由前身星坍缩前结构计算出的参数，它们结合使用可在我们研究的621个恒星模型集合中清晰分离出爆炸与非爆炸情形，仅有极少数例外（~1-2.5%）。一个参数是M4，定义为每个核子无量纲熵 s=4 时的归一化包围质量；另一个是 mu4 = d(m/M_sun)/d(r/1000 km) 在 s=4 处的值，即该位置的归一化质量导数。这两个参数 mu4 和 M4*mu4 可直接联系到坍缩星的质量吸积率 Mdot 和吸积原初中子星（proto-NS）的电子型中微子光度 L_nue ~ M_ns*Mdot，它们在将中微子驱动爆炸理论描述为停滞吸积激波失控现象的“临界光度”概念中起着关键作用。所有模型均采用 Ugliano 等人模拟球对称中微子驱动爆炸的方法演化。吸积层的微中子发射由灰传输求解器近似，而 1.1 M_sun 原初中子星核心的不确定中微子发射则由解析模型参数化。与核心边界处方相关的自由参数经过校准，以重现五种不同的前身星模型的超新星1987A观测量。
引用
@article{arxiv.1503.07522,
title = {A two-parameter criterion for classifying the explodability of massive stars by the neutrino-driven mechanism},
author = {T. Ertl and H. -Th. Janka and S. E. Woosley and T. Sukhbold and M. Ugliano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.07522},
year = {2016}
}
备注
23 pages, 12 figures; accepted by ApJ; revised version considerably enlarged (Fig. 7 and Sect.3.6 added)