来自 $8$-$100 {\rm M}_\odot$ 前身星大规模核坍缩模拟的弥漫超新星中微子背景
高能天体物理现象
2018-02-07 v2
摘要
鉴于近期对恒星核坍缩的系统研究揭示了前身星条件对坍缩过程的定量影响，我们重新审视了弥漫超新星中微子背景。总体而言，核坍缩中微子发射对前身星的依赖关系并非前身星初始质量的单调函数，但我们表明在第一阶近似下它可以通过核心紧致度来表征。我们首次基于以下模拟在整个 - 质量范围内纳入了中微子发射的详细变化：(i) O-Ne-Mg 核心前身星核坍缩的长期模拟，(ii) 超过 100 次铁核坍缩为中子星的模拟，以及 (iii) 半打核坍缩为黑洞（“失败通道”）的模拟。经历失败通道的大质量恒星比例仍不确定，但鉴于近期模拟揭示高紧致度有利于坍缩为黑洞，我们通过考虑一个阈值紧致度来表征失败比例：高于该阈值大质量恒星坍缩为黑洞，低于该阈值最终遗迹为中子星。我们预测，未来对弥漫超新星中微子背景的探测可能有能力揭示这一阈值紧致度，前提是其值相对较小，正如对近期几次天文观测的解释所表明的那样。
关键词
引用
@article{arxiv.1709.06567,
title = {Diffuse Supernova Neutrino Background from extensive core-collapse simulations of $8$-$100 {\rm M}_\odot$ progenitors},
author = {Shunsaku Horiuchi and Kohsuke Sumiyoshi and Ko Nakamura and Tobias Fischer and Alexander Summa and Tomoya Takiwaki and Hans-Thomas Janka and Kei Kotake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.06567},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 8 figures, accepted for publication in MNRAS