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核坍缩超新星三维模拟中的诱导自转:对脉冲星自旋的影响

高能天体物理现象 2015-05-20 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

已有研究表明,观测到的射电脉冲星自转周期可能是由停滞的反弹激波后方湍流区域中的非轴对称螺旋模不稳定性诱导产生的,即使前身星核心初始并不旋转。本文中,我们使用三维AMR代码CASTRO,结合真实的前身星模型、状态方程以及简单的中微子加热和冷却方案,对超新星核心从坍缩、经过反弹和激波停滞、到延迟爆炸的旋转轮廓演化进行了三维数值研究。到我们模拟结束时(核心反弹后约420毫秒),我们并未观察到留下的原中子星核心有明显的自转加速。然而,我们确实看到了在爆炸前,核心与停滞激波之间的湍流增益区域中发展出了强烈的较差自转。该区域中的壳层获得了高达约150赫兹的高自转速率,但该区域包含的质量和角动量太少,即使留下,也无法转化为整个中子星的快速自转。我们还发现,大部分诱导的角动量很可能在爆炸中被抛射出去,而且即使最优数量的诱导角动量保留在核心中,最终的自转周期也可能相当适中。尽管如此,秒量级的诱导周期是可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.1010.5238,
  title  = {Induced Rotation in 3D Simulations of Core Collapse Supernovae: Implications for Pulsar Spins},
  author = {E. Rantsiou and A. Burrows and J. Nordhaus and A. Almgren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5238},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to the Astrophysical Journal