白矮星等离子体的可爆轰性:低密度下的湍流模型
太阳与恒星天体物理
2020-08-13 v2 高能天体物理现象
计算物理
流体动力学
等离子体物理
摘要
我们研究在低密湍流碳氧简并等离子体中产生自持爆轰所需的条件。我们执行了一系列由不同程度可压缩性驱动的湍流三维流体动力学模拟。模拟中的平均条件代表了合并双星白矮星模型的典型情况。我们发现,在湍流以压缩方式驱动的情况下,具有极短点火时间的物质很丰富。这些物质形成连续结构,持续多个点火时间,我们将其识别为潜在的爆轰核。对潜在核的详细分析表明,这些物体是中心凝聚的,其形状以低曲率为特征,支持自持爆轰。因此,新提出的爆轰机制的关键特征是湍流驱动的高可压缩性。模拟的爆轰核尺寸显著小于迄今为止进行的任何白矮星合并模拟的空间分辨率。分辨核所需的分辨率为0.1公里。我们的结果表明,在此类良好分辨的碳氧白矮星合并模拟中,爆轰的概率很高。这些模拟可能会在总质量较低的系统产生爆轰,从而拓宽能够产生Ia型超新星的白矮星双星族群。因此,我们预期能够产生瞬时爆轰的总合并质量下限将向下修正。我们回顾了新爆轰机制对单个钱德拉塞卡质量白矮星各种爆炸场景的应用。
引用
@article{arxiv.1703.00432,
title = {Detonability of white dwarf plasma: turbulence models at low densities},
author = {Daniel Fenn and Tomasz Plewa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00432},
year = {2020}
}
备注
13 pages, version as published