湍流电子简并物质中的碳爆燃引发
太阳与恒星天体物理
2019-05-15 v1 高能天体物理现象
流体动力学
摘要
Ia 型超新星（SNe Ia）在天体物理中扮演关键角色，但其起源仍神秘未解。在任何 SNe Ia 模型中，一个关键物理机制是最终解除白矮星前身星束缚并导致 SNe Ia 的爆燃波前的引发。我们首次展示了碳爆燃如何在一个真实的三维湍流电子简并流中产生，这是一种我们称之为湍流驱动爆燃的新机制。利用解析估计与三维数值模拟，我们表明分布燃烧区中的强湍流产生间歇性湍流耗散，其在局部将核燃烧速率提升至均值之上数个量级。这种对核燃烧速率的湍流增强进而导致了超声速燃烧与爆燃波前。因此，湍流在为使碳氧燃料满足爆燃条件做准备中扮演关键角色。湍流驱动爆燃引发机制导致碳爆燃起始的条件范围比先前认为的可能范围更宽，这对 SNe Ia 模型具有重要影响。
引用
@article{arxiv.1807.03786,
title = {Carbon Detonation Initiation in Turbulent Electron-Degenerate Matter},
author = {Robert T. Fisher and Pritom Mozumdar and Gabriel O. Casabona},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.03786},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 4 figures, submitted. Comments welcome