核坍缩超新星三维中微子流体动力学模拟的引力波信号
高能天体物理现象
2017-04-19 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
我们展示了来自四个核坍缩超新星三维多群中微子流体动力学模拟的引力波 (GW) 信号预测，前身星质量分别为 11.2 Msun、20 Msun 和 27 Msun。爆发前阶段的引力波辐射强烈依赖于激波后流是由驻定吸积激波不稳定性 (SASI) 主导还是由对流主导，这与二维模型有显著差异。SASI 活动通过增益层中的不对称质量运动以及与原中子星 (PNS) 的非共振耦合，产生低于 250 Hz 的强信号分量。对流主导和 SASI 主导的模型均显示出高于 250 Hz 的引力波辐射，但其振幅远低于二维模型。这是由于 PNS 表面高频 运动的激发机制不同，在三维中这些运动主要由 PNS 对流激发。与二维相比，由于下降流速度较小且缺乏高频变异性，增益层中的质量运动对 PNS 表面高频表面 g-模的共振激发在三维中受到抑制。在爆发的 20 Msun 模型中，激波复苏导致低频辐射增强，这是由于 PNS 对流区中对流涡旋的优选尺度发生了变化。对两个频带中预期超额功率的估算表明，第二代探测器仅能探测到非常近的事件，而第三代探测器则能在约 10 kpc 的距离上区分 SASI 主导和对流主导的模型。
引用
@article{arxiv.1607.05199,
title = {Gravitational Wave Signals from 3D Neutrino Hydrodynamics Simulations of Core-Collapse Supernovae},
author = {Haakon Andresen and Bernhard Mueller and Ewald Mueller and Hans-Thomas Janka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05199},
year = {2017}
}