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核坍缩超新星抛射物中的物质混合:前身星中的大密度扰动?

高能天体物理现象 2015-07-28 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

物质混合是核坍缩超新星 (CCSN) 爆发研究中的一个重要课题。在本文中,我们进行了二维流体动力学模拟,以重现 SN 1987A 中观测到的高速 56^{56}Ni 团块。这是首次提出在 CCSN 前身星中引入大密度扰动以产生瑞利-泰勒 (RT) 不稳定性并实现有效物质混合。在球对称爆炸情形下,RT 不稳定性在 SN 前身星的 C+O/He 和 He/H 界面处均很有效。扰动模式中显示的径向相干结构对于获得高速 56^{56}Ni 团块至关重要。在某些非球对称爆炸情形下,我们也能获得物质混合特征和高速 56^{56}Ni 团块。我们发现,我们工作中最优的模型之一具有双极与赤道不对称爆炸的组合,其中在 CCSN 前身星的不同成分界面处引入了至少 25\% 的密度扰动。这些模拟结果与 SN 1987A 的观测结果相当。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.07061,
  title  = {Matter Mixing in Core-collapse Supernova Ejecta: Large Density Perturbations in the Progenitor Star?},
  author = {J. Mao and M. Ono and S. Nagataki and M. Hashimoto and H. Ito and J. Matsumoto and M. G. Dainotti and S. -H. Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07061},
  year   = {2015}
}

备注

ApJ accepted