两个质量近乎相等的 progenitor 的核心坍缩演化比较

我们比较了一对15.8 $M_\odot$恒星的核心坍缩演化，它们具有显著不同的内部结构，这是大质量恒星在演化晚期表现出的双峰变异性所致。15.78和15.79 $M_\odot$前身星（progenitor）的核质量分别为1.47和1.78 $M_\odot$，致密性参数 $\xi_{1.75}$ 分别为0.302和0.604。核心坍缩模拟在二维中进行至反弹后近3 s，显示出激波复苏时间与爆炸能量的显著差异。15.78 $M_\odot$模型在反弹后120 ms因Si–Si/O壳层界面处的强密度下降遭遇驻滞激波而迅速爆炸。缺乏该密度下降的15.79 $M_\odot$模型多花了100 ms才爆炸，但最终产生了更剧烈的爆炸。15.79 $M_\odot$模型在反弹后前0.8 s内更大的质量吸积率导致了更大的 $\nu_{e}$/$\bar \nu_{e}$光度与rms能量。由于该核因更强绝热压缩而具有更大的负温度梯度，15.79 $M_\odot$模型来自内核的 $\nu_{e}$/$\bar \nu_{e}$光度与rms能量在整个过程中也更大。15.79 $M_\odot$模型更大的光度与rms能量，以及更平坦、更高密度的加热区，导致激波后更多的能量沉积与更多高焓物质的抛射。我们发现15.79 $M_\odot$模型抛射的 $^{56}$Ni质量超过15.78 $M_\odot$模型的两倍。两模型的大部分抛射物为中等富质子，但反直觉的是，两模型中电子分数最高（$Y_e=0.61$）的抛射物出现在能量较低的15.78 $M_\odot$模型中，而电子分数最低（$Y_e=0.45$）的抛射物出现在15.79 $M_\odot$模型中。