一维与二维核心坍缩超新星模拟：代码与近似方法的比较

我们给出对流主导的 9 Msun 与发展出由驻激波不稳定性（SASI）引起剧烈活动的 20 Msun 前身星的球对称（1D）与轴对称（2D）超新星模拟。我们详细比较了 Aenus-Alcar 代码（采用带 M1 闭合的全多维两矩中微子输运）、该代码的 ray-by-ray-plus（RbR+）版本，以及采用 RbR+ 两矩输运带 Boltzmann 闭合的 Prometheus-Vertex 代码。除检验 RbR+ 近似中忽略的非径向中微子通量分量的后果外，我们还讨论了近期文献中应用或未应用的多种输运要素的影响，即简化的中微子对过程、中微子-电子散射、速度依赖与引力红移项，以及中微子-核子散射的奇异性与多体修正。尽管 Alcar 的原初中子星半径略小（~1km）且对流更强，Alcar 与 Vertex 在 1D 与 2D 中表现出极好的一致。如先前发现，RbR+ 近似有利于爆发，但在对流主导的 9 Msun 情形中远不如临界爆发的 20 Msun 模型严重，后者爆发起始时间也呈现巨大随机变化，且 RbR+ 近似相比简化对过程或奇异性与多体修正并无明显更强的支持效应。忽略中微子-电子散射对爆发有明显不利效应，而忽略速度与引力红移效应既可促进也可延迟爆发。1D 模拟中的平流时标与中微子加热时标之比，也是多维模拟中物理要素对爆发影响的敏感指示量。