用于致密天体并合中中微子物理的改进泄漏-平衡-吸收方案（ILEAS）
高能天体物理现象
2019-03-13 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们提出了一种新的、计算高效的能量积分近似方法，用于处理热而致密的天体物理环境（如超新星核、致密双星并合及其遗迹）中的中微子效应。我们的新方法称为 ILEAS（Improved Leakage-Equilibration-Absorption Scheme，改进泄漏-平衡-吸收方案），通过对基于通量限制扩散方程详细能量积分的扩散时间尺度采用新处方，改进了传统泄漏描述中的轻子数损失和能量损失。泄漏模块辅以中微子平衡处理，确保总轻子数以及介质加中微子能量的正确演化，以及中微子俘获域中的中微子压力效应。此外，我们采用一种简单且直接适用的射线追踪算法，以包含逃逸中微子的再吸收，特别是在去耦层和向半透明条件过渡期间。ILEAS 在三维（3D）笛卡尔网格上实现，具有最少量的自由且可能依赖于具体情形的参数，并利用了在中微子不透明和自由流极限下应满足的基本物理约束。我们讨论了一系列针对稳态和随时间演化的原中子星模型以及并合后黑洞-环面构型的测试，其中 3D ILEAS 结果被证明在基本中微子性质上与能量依赖的 1D 和 2D 双矩（M1）中微子输运一致到 10–15% 的水平。这对于中微子光度和电子分数的径向轮廓同样成立。即便环面状中微子源周围的中微子吸收图在没有任何微调的情况下也定性相似，证实 ILEAS 可以令人满意地再现精细输运计算中所发现的中微子局域损失和再吸收。
引用
@article{arxiv.1808.00006,
title = {Improved Leakage-Equilibration-Absorption Scheme (ILEAS) for Neutrino Physics in Compact Object Mergers},
author = {Ricard Ardevol-Pulpillo and H. -Thomas Janka and Oliver Just and Andreas Bauswein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00006},
year = {2019}
}
备注
39 pages, 19 figures; revised version incl. referee requests; new Sect.3.4 with first NS-NS merger models added; accepted by MNRAS