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低与正常爆炸能量核坍缩超新星三维爆炸模型的引力波辐射

高能天体物理现象 2019-05-22 v2

摘要

理解核坍缩超新星的引力波辐射对于用当前及未来引力波探测器探测它们至关重要。这需要来自现代三维超新星模拟、充分进入爆炸阶段的波形样本,此阶段引力波辐射预期达到峰值。然而,近期具多群中微子传输的三维模拟波形并未充分进入爆炸阶段,且部分仍取自未爆炸模型。因此我们利用中微子流体力学代码\textsc{CoCoNuT-FMT}计算至反弹后0.9\,s的波形。我们考虑两个具低与正常爆炸能量的模型,即初始氦星质量为3.5M3.5\,M_{\odot}的极剥离前身星爆炸,以及18M18\,M_{\odot}单星爆炸。两模型均显示来自原中子星表面g模激发的引力波辐射,峰值发射时频率介于800Hz\mathord{\sim}800\,\mathrm{Hz}与1000\,Hz之间。峰值振幅分别约为6cm6\, \mathrm{cm}10cm10\, \mathrm{cm},略高于多数近期爆炸前或早期爆炸阶段的三维模型。利用贝叶斯分析,我们确定了在模拟的Advanced LIGO、Advanced Virgo和Einstein Telescope设计灵敏度噪声下我们模型的最大探测距离。能量更高的18M18 M_\odot爆炸将被LIGO/Virgo网络探测至约17.5kpc17.5\,\mathrm{kpc},被Einstein Telescope探测至约180kpc180\, \mathrm{kpc}

关键词

引用

@article{arxiv.1812.05738,
  title  = {Gravitational Wave Emission from 3D Explosion Models of Core-Collapse Supernovae with Low and Normal Explosion Energies},
  author = {Jade Powell and Bernhard Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05738},
  year   = {2019}
}