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核心坍缩超nova I:一维模型

高能天体物理现象 2024-11-27 v1

摘要

当恒星核心坍缩时,中微子加热可以为停滞的坍缩冲击提供能量,从而导致成功的超nova。特征化从坍缩到爆发过渡的临界条件是研究的中心议题,常以特征化原中子星(PNS)中微子光度LνcritL_\nu^{\rm crit}来表征,该值取决于从前体星传入的质量吸积速率M˙\dot{M}。我们通过解带有一般态方程和真实微物理学的球对称时变Euler方程来检验该临界条件,考察范围覆盖M˙\dot{M}、平均中微子能<ϵν>\left< \epsilon_{\nu}\right>、光度LνL_{\nu}、PNS半径RR_{\star}、质量MM_{\star}以及固定PNS表面2/32/3处的光学深度的前冲击马赫数M\mathcal{M}。我们推导LνcritL_{\nu}^{\mathrm{crit}}作为输入参数的函数。我们指出,由低M\mathcal{M}参数化的前冲击流压力会改变临界条件的归一化值,因为在坍缩后较晚的时间内吸积的更高熵浪层会导致LνcritL_{\nu}^{\mathrm{crit}}降低。我们将这一发现与由于组分界面吸积导致的爆发相联系。跨越我们的参数组合,我们测试了文献中提出的临界条件,包括"antesonic"条件、"force explosion condition"以及启发式加热-输运时间尺度条件。我们讨论了冲击振荡对这些临界条件的影响。与其他爆发条件相比,我们发现antesonic比值在我们所探索的模型空间中变化最小。该工作为类似的二维轴对称和三维实验做好了准备。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16857,
  title  = {Critical Condition of Core-Collapse Supernovae I: One Dimensional Models},
  author = {David Pochik and Todd Thompson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16857},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 17 figures