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非旋转前体的长时间三维超新星模拟含磁场

高能天体物理现象 2024-12-03 v1

摘要

我们进行了五个 3 维磁力学(MHD)核心坍缩超新星模拟,针对质量为 9.5 至 24 太阳质量的非旋转前体。四个模型产生了爆炸,一个失败。爆炸模型延伸至垂直后 0.9 秒至 1.6 秒,以研究磁场对爆炸及残骸性质的可能影响。诊断性爆炸能量的增长速度与以前的非磁性模型类似。它们达到 0.11 foe 至 0.61 foe,但在模拟结束时仍在增长。中子星推力最多达到 300 公里/秒,虽然这些也在增长,但不太可能与观测到的脉冲星速度相冲突。推导出的中子星自转周期在 45 毫秒至 1.8 秒之间,与观测到的出生自转速率相符。磁力矩仅对中子星的自转贡献约 10%。包含磁场的模型未能在本次模拟中提供自旋-推力对齐的机制。表面偶极磁场范围为 1012101310^{12}-10^{13} G,远小于根均值场强。与以前的模拟不同,gain 区域的磁场最多仅达到动能平衡的 O(1%),可能是因为相对早期的冲击波复苏切断了吸积作为场强放大能源,后者似乎主要由 gain 区域底部的剪切流驱动。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.01155,
  title  = {Long-time 3D supernova simulations of non-rotating progenitors with magnetic fields},
  author = {Bailey Sykes and Bernhard Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01155},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 21 figures, submitted to PRD