SASI 螺旋模引起的角动量重分布及其对中子星自旋的影响
太阳与恒星天体物理
2015-06-17 v2 高能天体物理现象
摘要
在大质量恒星坍缩的核心中，驻立吸积激波不稳定性 (SASI) 可以驱动螺旋模，从而有效地重分布角动量。即使前身星不旋转，这一过程也可以赋予正在形成的中子星自旋。在此，我们首次建立了 SASI 螺旋模驱动的角动量重分布的解析描述。我们的分析在小模振幅极限下有效，表明角动量分离是由螺旋模产生的雷诺应力驱动的。所得解与先前 SASI 在线性和弱非线性阶段的三维流体动力学模拟结果吻合良好。将解外推至完全非线性阶段时，也发现了合理的一致性。对这些模拟的饱和态进行了流动的雷诺分解，表明雷诺应力和质量通量波动分量向外传输的角动量与平流向内传输的角动量相平衡。我们推导出了一个近似解析表达式，用于描述爆炸时刻沉积在中子星中的最大角动量，它是质量吸积率、激波半径、激波压缩比和螺旋模振幅的函数。讨论了对中子星诞生自旋周期的影响。
引用
@article{arxiv.1310.2616,
title = {Angular momentum redistribution by SASI spiral modes and consequences for neutron star spins},
author = {Jérôme Guilet and Rodrigo Fernández},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.2616},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS, improved comparison between analytical predictions and numerical simulations following referee report, 18 pages, 13 figures