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旋转核坍缩超新星爆发的临界曲面

高能天体物理现象 2014-09-03 v2

摘要

通过三维模拟系统地研究了旋转对核坍缩超新星爆发的影响。为了获得作为质量吸积率、中微子光度以及比角动量函数的爆发临界条件,从外边界注入刚体旋转物质,其角动量每 500 ms 增加一次。研究发现,对于给定的质量吸积率与中微子光度组合,存在一个比角动量的临界值,超过该值驻立激波就会复苏,即在非旋转模型中,即使中微子光度低于给定质量吸积率对应的临界值,也可以通过旋转引发爆发。在被认为是现实的比角动量范围内,旋转与流体动力学不稳定性的耦合对表征激波复苏的动力学起着重要作用。与以往研究的预期相反,激波的最快膨胀方向并未与自转轴对齐。它平均而言垂直于自转轴,但可以指向不同方向。当驻立吸积激波不稳定性(SASI)的螺旋模式主导动力学时,其方向弥散度较小;而当中微子驱动对流占主导时,弥散度较大。通过二维与三维旋转模型的比较发现,中微子驱动对流或 SASI 的 m≠0 模式对于临界曲面附近的激波复苏至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.2646,
  title  = {Critical Surface for Explosions of Rotational Core-Collapse Supernovae},
  author = {Wakana Iwakami and Hiroki Nagakura and Shoichi Yamada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.2646},
  year   = {2014}
}

备注

First revised version, submitted to ApJ, 14 pages, 13 figures, 2 tables