失败超新星中的物质抛射：对状态方程和中微子损失的依赖性
高能天体物理现象
2021-04-14 v2 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
核理论
摘要
来自非自转前身星的一次失败核坍缩超新星，可由于原中子星中微子发射相关的引力减弱而抛射物质。该机制产生可观测的瞬变现象，并设定了黑洞(BH)遗迹质量的上限。先前对该机制的全局模拟以参数化方式包含了中微子损失，然而这对数抛射质量和能量有直接影响。在此，我们用球对称、广义相对论中微子辐射流体动力学代码演化超新星内核直至黑洞形成。然后我们将结果用于一个牛顿代码，该代码追踪恒星外层对引力变化的响应并分辨表面压力标高。我们发现致密物质状态方程(EOS)可引入约 2 倍的中微子引力质量损失变化，其中硬 EOS 与先前的参数化结果吻合，而软 EOS 产生的抛射质量和能量低几倍。这一差异主要由较硬 EOS 中更长的黑洞形成时间引起。对于软 EOS，若不考虑氢复合能量，我们的红和黄超巨星前身星无法解束缚物质。对损失至中微子的质能采用随时间线性斜坡（含合适参数）所产生的恒星响应，与利用详细中微子损失历史所得结果在约 10% 以内一致。我们的结果意味着对先前关于这些事件的激波突破、平台发射和最终黑洞质量的预测有定量而非定性的修正。
引用
@article{arxiv.2101.02712,
title = {Mass ejection in failed supernovae: equation of state and neutrino loss dependence},
author = {Mario Ivanov and Rodrigo Fernández},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02712},
year = {2021}
}
备注
Accepted by ApJ with minor corrections. New equation (6) quantifies the difference between baryonic and gravitational mass in the pre-supernova progenitor