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多种前身星核坍缩超新星的高分辨率三维模拟

高能天体物理现象 2015-06-17 v2

摘要

核坍缩超新星的三维模拟为迄今尚不明确的成功爆发驱动机制提供了新的见解。虽然关于三维模拟是否比二维模拟更容易产生爆发仍存在争议,但不可否认的是,三维与二维模拟的结果之间存在定性和定量上的差异。我们展示了一组广泛的高分辨率一维、二维和三维核坍缩超新星模拟,采用了多组分中微子泄漏方案,并在两种不同的前身星中进行。我们的模拟证实了 Couch (2013) 的结果,即二维比三维更容易发生爆发。我们认为这是由于二维无法准确捕捉三维动力学的重要方面所致。我们发现,如果不人为增强中微子加热率,我们在三维中无法获得爆发。我们考察了中微子驱动对流和驻留吸积激波不稳定性(SASI)的发展,发现不同区域中任一不稳定性均可占主导地位。我们发现了 15-MM_\odot 和 27-MM_\odot 前身星中驻留吸积激波不稳定性增长的证据,然而其在三维爆发模型中较弱。与我们的无对称轴三维笛卡尔模拟相比,这两种不稳定性的增长率在二维中沿对称轴被人为增强。我们的工作强调了日益形成的共识:若希望解开超新星爆发能量来源之谜,必须在三维中研究核坍缩超新星。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.5728,
  title  = {High-Resolution Three-Dimensional Simulations of Core-Collapse Supernovae in Multiple Progenitors},
  author = {Sean M. Couch and Evan P. O'Connor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.5728},
  year   = {2015}
}

备注

21 pages, 16 figures, accepted by ApJ