三维 progenitor 超新星爆炸的引力波信号
高能天体物理现象
2026-04-01 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
核心坍缩超新星（SNe）是由流体不稳定性和 neutrino 辐射的高度时变各向异性产生的引力波（GW）源。本文分析了两种使用 Prometheus-Vertex neutrino-hydrodynamics 代码计算的两套三维（3D）SN模型中对GW信号的两种贡献。与目前为GW分析的大多数模型不同，本文的核心坍缩模拟以 12.28 M_sun（18.88 M_sun） progenitor 开始，其最后 1 小时（7 分钟）的对流氧化物壳燃烧以 3D 计算，特征为强劲的氧-氖壳层合并。相应的氧化物层中的大尺度不对称性有利于通过浮力驱动的爆炸。该模型在核心弹射后持续演化至 5.11 秒（1.68 秒）。GW信号源自SN核心中已知的动力学现象，如弹后对流、neutrino 驱动对流、驻留吸积冲击不稳定性、原中子星振荡以及各向异性物质抛射。它们未显示出任何可明确关联到 progenitor 强前坍活动的新颖或特定特征，但我们与文献中结果有趣的差异。我们还讨论了干涉仪的测量前景，确认未来银河系内的超新星爆炸将可被现有和下一代实验在 f ~ 1-2000 Hz 频率范围内检测到。
引用
@article{arxiv.2602.02651,
title = {Gravitational-Wave Signals for Supernova Explosions of Three-Dimensional Progenitors},
author = {Alessandro Lella and Giuseppe Lucente and Daniel Kresse and Robert Glas and H. -Thomas Janka and Alessandro Mirizzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02651},
year = {2026}
}
备注
37 pages, 23 figures, 1 table; revised version accounting for referee comments; accepted by PRD