Ia 型超新星中磁流体力学对核爆燃前沿的影响

本文研究磁场对非分布核燃烧前沿的影响，作为钱德拉塞卡质量（$M_{Ch}$）白矮星（WD）热核爆炸这一当前多数 Ia 型超新星（SNe~Ia） favored 情景基本问题的可能解。所有现有 3D 流体动力学模拟都预言由于瑞利-泰勒（RT）不稳定性导致燃烧产物的强全局混合，这与观测矛盾。作为第一步并研究火焰物理，我们给出一组在矩形磁通管中的计算磁流体动力学（MHD）模型，类似于 WD 的小内部区域。我们考虑高达 $10^{12}\,\,\mathrm{G}$ 不同取向的初始磁场。我们发现从约 $10^9\,\,\mathrm{G}$ 起 RT 不稳定性逐渐被抑制。前沿速度随量级增至约 $10^{11}\,\,\mathrm{G}$ 而趋于减小。对更高场则发展新小尺度指状结构，使燃烧速度较无场 RT 主导情形提高 3 至 4 倍。我们建议该新不稳定性可在分布燃烧阶段提供足够加速的能量产生以越过 Chapman-Jougey 极限并触发爆轰。最后我们讨论在前身星演化末期或爆炸期间高能磁场的可能起源。