强 SASI 活动是中微子驱动超新星成功爆炸的关键吗?
太阳与恒星天体物理
2015-05-30 v2
摘要
遵循近期文献的模拟方法,我们探讨了中微子加热爆炸机制在依赖空间维度情况下的可行性。我们的结果与先前的发现不一致。虽然我们也观察到二维 (2D) 模型比球对称 (1D) 模型在更低的中微子驱动光度下爆炸,但我们并未发现三维 (3D) 中的爆炸比二维中更容易和更早发生。此外,我们发现增益层中物质的平均熵几乎不依赖于维度,因此并非判断是否即将爆炸的良好诊断量。相反,当模型更接近爆炸时,增益层中的质量、积分熵、总中微子加热率和非径向动能更高。通常与 standing accretion-shock instability (SASI) 相关的相干大尺度质量运动被观察到对爆炸有支持作用,因为它们驱动强烈的激波膨胀,从而扩大了增益层。虽然具有更好角分辨率的二维模型明显更容易爆炸,但在三维中观察到了相反的趋势。我们将此解释为湍流能量级联的结果,它在二维中将能量从小的空间尺度输运到大的空间尺度,从而促进了 SASI 活动。相比之下,三维中的能量流动方向相反,助长了更小尺度上的碎裂和涡旋运动,从而使具有更精细网格分辨率的三维演化更类似于一维。因此,三维中更有利的爆炸条件可能与低阶 SASI 模式(包括非轴对称模式)的有效增长紧密相关。
引用
@article{arxiv.1108.4355,
title = {Is Strong SASI Activity the Key to Successful Neutrino-Driven Supernova Explosions?},
author = {Florian Hanke and Andreas Marek and Bernhard Mueller and Hans-Thomas Janka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.4355},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 20 figures, 33 eps files; significant extension due to referee comments and more simulations; version accepted by ApJ