勿忘电子:扩展用于多维流体动力学代码的中等规模核网络
太阳与恒星天体物理
2024-08-28 v2 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
核理论
摘要
我们在此提出一个包含 90 种核素的扩展核网络,旨在与流体动力学模拟耦合,其中包括中子、质子、电子、正电子以及相应的中微子和反中微子发射。该网络还与温度耦合,使其极其稳健,且因其规模而独具特色。包含自由质子上的电子俘获使得该网络非常适合 Ia 型超新星爆炸的多维研究,特别是当爆炸对象为大质量白矮星时。使用所提出的中等规模网络获得的结果,在重现当前 Ia 型超新星爆炸模型大致物理条件的场景中,与使用扩展网络 WinNet(>2000 种同位素)计算的结果相当吻合,误差仅为几个百分点。在碳和氧燃料在高密度下点燃的情况下,核统计平衡机制典型的高温平台定义明确且稳定,允许较大的积分时间步长。我们表明,包含自由质子上的电子俘获显著改善了混合物电子分数的估计。因此,压力的确定比排除电子俘获的网络更为准确,这将最终导致更可靠的流体动力学模型。 proposed 网络也更好地描述了发生在白矮星表面层附近的低密度氦爆炸燃烧,其给出的核能产生率比典型的简化网络更接近 WinNet。
引用
@article{arxiv.2403.03743,
title = {Do not forget the electrons: Extending moderately-sized nuclear networks for multidimensional hydrodynamic codes},
author = {Domingo García-Senz and Rubén M. Cabezón and Moritz Reichert and Axel S. Lechuga and José A. Escartín and Athanasios Psaltis and Almudena Arcones and Friedrich-Karl Thielemann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.03743},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 21 Figures and 5 Tables. Accepted for publication in A&A