磁场对核心坍缩超新星中中子输运的系统性影响研究

我们量化了强磁场(假设 $B=B_0\cdot r_0^3/r^3$，其中 $B_0\gtrsim 10^{16}$ G)对核心坍缩超新星(CCSNe)中中子输运的影响。磁场对电子和正电子的动量进行量子化，导致低能中子吸收截面增强，化学势抑制。我们将这些变化纳入M1方案进行中子输运计算，并使用 \texttt{GR1D}进行1维CCSNe仿真。增大的低能截面导致 $\bar{\nu}_e$ 平均能量 $\langle E_{\bar\nu_e}\rangle$ 降低，同时提升 $\nu_e$ 和 $\bar{\nu}_e$ 的中子数亮度 $\mathcal{L_\nu}$，因为能谱更低加权。化学势的降低增强了 $\bar{\nu}_e$ 的辐射，同时抑制了 $\nu_e$ 的辐射，从而导致在停滞冲击后约30至100公里处的电子分数上升。这进一步通过增加电子密度放大了 $\langle E_{\nu_e}\rangle$。因此，磁场通过增加 $\mathcal{L}_{\nu_e}$ 和 $\langle E_{\nu_e}\rangle$ 两个因素放大 $L_{\nu_e}$，而对于 $\bar\nu_e$，亮度 $\mathcal{L}_{\bar\nu_e}$ 的上升被 $\langle E_{\bar\nu_e}\rangle$ 的下降所抵消，导致 $L_{\bar\nu_e}$ 几乎不变。对偶极磁场配置的系统性参数扫描表明，对于 $r_0 > 30$ km，当 $B_0 \geq 2.7 \times 10^{16}$ G 时，$\langle E_{\bar{\nu}_e} \rangle$ 显著抑制，$L_{\nu_e}$ 被放大。当 $B_0$ 低于约 $7.4 \times 10^{15}$ G 时，这些磁场效应变得可忽略。