磁旋转核心坍缩超新星的引力波：旋转与磁场的影响

我们利用基于 GPU 加速的代码 $\texttt{GRaM-X}$ 对 10 个超新星前体进行全三维动力学时空一般相对论磁流体力学 (GRMHD) 模拟，研究磁旋转核心坍缩超新星的引力波辐射。我们考察了 2 个质为 $25M_\odot$ 且 8 个质为 $35M_\odot$ 的零年主序星质量前体，沿着初始旋转速率在 $0.0$ 至 $3.5 \mathrm{rad}\, \mathrm{s}^{-1}$ 之间，以及初始种子磁场为 $10^{12}\mathrm{G}$ 或 $10^{13}\mathrm{G}$ 的范围。对 10 个模型的分析提供了前体旋转、磁场强度与前体结构相互作用如何塑造爆炸动力学和引力波 (GW) 辐射的全面且系统性的初始调查。我们发现，较强的种子磁场 ($10^{13}\mathrm{G}$) 会抑制 GW 振幅相对于较弱初始场 ($10^{12}\mathrm{G}$) 的模型。增加的初始旋转速率导致更动态的爆炸，产生相应更强的引力波。此外，前体质量/组成对爆炸动力学和结果波形的形貌也有显著影响。最后，我们发现所有模型都位于距离 $10\mathrm{kpc}$ 时，3 代探测器 aLIGO、Einstein Telescope 和 Cosmic Explorer 的可探测阈值之上，大多数模型即使在距离 $10\mathrm{Mpc}$ 仍可被探测，为探测超新星核心坍缩事件 (CCSNe) 超出银河系的引力波辐射开辟了可能性。