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年轻超新星遗迹及其能量转换阶段的磁流体力学模拟

高能天体物理现象 2021-05-26 v1

摘要

超新星遗迹(SNRs)可以是关于母体超新星爆发信息的丰富来源。因此,研究从超新星阶段到超新星遗迹阶段的转变,对于联系演化的这两个阶段至关重要。本文旨在更详细地研究超新星遗迹的早期发展,主要关注从早期膨胀阶段到谢多夫(Sedov)阶段的转变以及磁场在此转变中的作用。为此,我们进行了超新星遗迹的球形磁流体力学模拟,以研究年轻超新星遗迹中磁场的演化,并探索辐射前时期超新星遗迹演化阶段的序列。考虑了三类超新星的遗迹,即 SNIa、SNIc 和 SNIIP,涵盖了与超新星遗迹相关的广阔参数空间。分析了全局特征的变化与空间分布的发展。结果表明,磁场的径向分量在前激波下游迅速下降。因此,在少数年轻超新星遗迹中观测到的径向排列偏振图无法在一维 MHD 模拟中重现。超新星遗迹从最早的抛射物驱动阶段过渡到谢多夫阶段所需时间足够长,且具有 distinctive 的物理特征,首要特征是能量从以动能为主转换为热能与动能成分间的固定比例。这一转变值得在超新星遗迹演化方案中作为一个阶段加以区分。更新后的超新星遗迹演化阶段序列可能为:自由膨胀(气体)——能量转换——谢多夫-泰勒——后绝热——辐射。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.02938,
  title  = {Magneto-hydrodynamic simulations of young supernova remnants and their energy-conversion phase},
  author = {O. Petruk and T. Kuzyo and S. Orlando and M. Pohl and R. Brose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.02938},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted by MNRAS