多维核坍缩超新星的长期模拟：对中子星踢出的启示

核坍缩超新星（CCSNe）是大质量恒星的最终阶段，标志着中子星（NSs）的诞生。非球对称的质量抛射驱动了正在形成的 NS 的诞生踢出。在本工作中，我们基于长期流体力学 CCSN 模拟研究了 NS 踢出的性质。我们对 10 颗前身星（从 10.8 到 20 $\, M_{\odot}$ 恒星，涵盖大范围的前身星紧致度参数）进行了二维（2D）模拟，并对一颗 11.2 $\, M_{\odot}$ 恒星进行了两次三维（3D）模拟。我们的 2D 模型呈现出介于 $\sim 1.3 \times 10^{50}$ erg 和 $\sim 1.2 \times 10^{51}$ erg 之间的各种爆炸能量，以及介于 $\sim 100$ km s$^{-1}$ 和 $\sim 1500$ km s$^{-1}$ 之间的 NS 踢出速度。对于 2D 爆炸模型，我们发现踢出速度倾向于随前身星紧致度的增加而变高。这是因为高前身星紧致度导致原中子星（PNS）产生高中微子光度，从而引发更剧烈的爆炸。由于高紧致度前身星产生大质量 PNSs，我们指出 NS 质量与踢出速度可能存在相关性，这一观点得到了观测的中度支持。比较 11.2 $\, M_{\odot}$ 恒星的 2D 和 3D 模型，3D 中的诊断爆炸能量如前所述高于 2D，而 3D 模型在抛射物分布上产生的不对称性比 2D 更小，踢出速度也比 2D 更小。我们的结果证实了为了对 NS 踢出进行定量预测，在 3D 中涵盖长期反弹后演化的自洽 CCSN 建模的重要性。