非旋转星际核心中SASI I.冲击波不稳定性的物理学分析

在恒星坍缩核心阶段，standing accretion shock instability (SASI) 对不利选择的效应被放大，使其在 neutrino flux 和引力波中留下频率特征，携带关于爆炸过程的直接信息。对这种多信使特征的物理解释需要对不稳定性机制进行详细理解。采用扰动分析来 characterize SASI的性质，并评估位于原始中子星表面以上神经化区域的影响。将最不稳定模式的本征频率与忽略神经化作用的绝热近似所得的频率进行比较。采用韦恩克亚方法解析求解微分系统，并对大冲击半径进行渐近近似。SASI的振荡周期可由冲击半径、最大减速度半径和原始中子星质量的简单解析函数良好拟合。振荡周期对参数化冷却函数的依赖较弱，但该函数影响SASI的增长率。使用绝热模型描述SASI本征模态的一般性质。在此近似下，特征值问题被形式化为自激振子。强迫剂是由冲击振荡产生的径向输运的baroclinic涡旋扰动和entropy扰动。定义特征频率的微分系统化简为单个积分方程。其解析近似阐明了advective-声波耦合区域的径向扩展特性。这种绝热形式的简单性为调查恒星旋转和非绝热过程对SASI的影响开辟了新视野。