爆发前核坍缩超新星激波运动特征研究

我们研究了停滞超新星激波在二维和三维中的结构，并探讨了中微子加热与驻留吸积激波不稳定性（SASI）效应的差异。我们发现，早期三维中激波偶极模式的振幅比二维中小2到3倍。然而，在后期，三维和二维中的单极和偶极模式均开始增长直至爆发。在二维中，(l,m) = (1,0) 模式准周期性地改变符号，产生现代二维模拟中常见的“上下”运动，而在三维中这种情况几乎从未发生。相反，在三维中，当偶极模式开始增长时，其幅度增大并在方向上随机游走，直到爆发前稳定在特定的立体角区域。在二维中，我们发现偶极激波变形的振幅分为两类。第一类与SASI相关，适用于较宽范围的“低”中微子光度，其振幅保持较小且大致恒定。另一类与较高光度和中微子驱动的对流相关，其偶极振幅急剧增长。重要的是，仅在这类较高光度的情况下，我们才在反弹后约1秒内看到中微子驱动的爆发。此外，对于“低”光度运行，这些偶极振荡的功率谱在30-50 Hz范围内达到峰值，这与平流时标相关；而对于高光度运行，较低频率处的功率谱显著更为突出。我们将这种较低频率处增强的功率与较慢的对流效应以及偶极激波振幅的长期增长联系起来。基于我们的研究，我们推测，当超新星爆发由中微子驱动时，中微子驱动的浮力对流几乎总是主导SASI。