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用多信使信号约束下一次近邻核坍缩超新星的性质

高能天体物理现象 2020-08-12 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

随着现代中微子与引力波探测器的出现,对下一次银河系核坍缩超新星进行多信使探测的前景已变得非常现实。此类探测将揭示核坍缩超新星机制、前身星结构,并可能解决基础物理学中悬而未决的问题。为正确解释这些探测结果,需要深入理解可能的核坍缩超新星事件及其多信使信号的全局图景。我们给出了恒星核坍缩一维模拟的中微子与引力波信号的详细预测,涵盖了从 9120M9-120\,\mathrm{M}_{\odot} 的核坍缩前身星范围。为在一维中实现爆炸,我们使用STIR模型,该模型在一维超新星模拟中包含了湍流与对流效应以模仿三维爆炸机制。我们利用对原中子星的星震学分析研究了这些一维模拟的引力波辐射。我们发现中微子与引力波信号与前身星结构及遗迹致密天体强相关。利用这些相关性,未来对银河系核坍缩超新星最初几秒中微子与引力波辐射的探测,或能在不依赖爆炸前成像和回落吸积前致密遗迹质量的情况下,提供对恒星演化的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.03328,
  title  = {Constraining properties of the next nearby core-collapse supernova with multi-messenger signals},
  author = {MacKenzie L. Warren and Sean M. Couch and Evan P. O'Connor and Viktoriya Morozova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03328},
  year   = {2020}
}

备注

25 pages, 15 figures, 8 tables, 462 explosions, 2.7e6 neutrinos. Submitted to AAS Journals