磁旋转超新星引力波的圆偏振

背景：引力波 (GW) 为探索巨型恒星爆炸机制和婴儿原中子星 (PNS) 的演化提供了独特的探针。磁旋转爆炸是一种值得关注的非标准核心崩溃超新星情景，可能与 magnetar 形成和强大的超新星爆炸相关。然而，当前对此类事件的 GW 信号仍不完全理解。目标：本研究探讨磁旋转核心崩溃模型中引力波极化的来源与性质，并检验其潜在的可探测性。方法：我们对一个快速旋转、强磁化的 20 太阳质量前身星进行三维广义相对论磁流体动力学模拟，包括多能量中微子传输。使用斯托克斯参数分析 GW 信号的极化状态。结果：我们发现在核心跌落后早期阶段 (<230 ms) 沿旋转轴方向出现强烈的圆偏振。特征 GW 光谱在约 90 Hz 处峰值，与 PNS 表面在圆柱半径约 50 km 处的局部角速度 (~45 Hz) 的两倍 emission 一致。这些特征归因于低 T/|W| 不稳定性和 PNS 附近的非轴对称运动，而非磁流体动力学喷流本身。极化信号位于当前 GW 探测器的灵敏度带内。结论：本研究表明，启动磁旋转驱动喷流的模型可产生来自内部 PNS 区域的圆偏振 GW 信号。这为补充非磁化旋转模型的先前发现提供了观测特征。因此，本新发现确立了 GW 极化是探索非标准核心崩溃超新星的有前景的诊断工具。