核心坍缩超新星中中微子转移的多维特征
高能天体物理现象
2014-12-30 v2
摘要
通过在真实的六维 (6D) 相空间中求解中微子分布函数的玻尔兹曼方程，我们研究了超新星核心内部中微子转移的多维特性。采用其他三维超新星模拟中代表性的反弹后核心快照，我们利用自研的玻尔兹曼求解器求解了中微子分布函数随时间演化至稳态的过程。借助代码中 S 方法实现的多角度和多能量特性，我们揭示了空间三维 (3D) 中微子转移的真实特征，如非径向通量和非对角爱丁顿张量。此外，我们通过关闭代码中的横向输运项，评估了逐射线近似 (ray-by-ray approximation)。我们证明，逐射线近似倾向于沿每条径向射线传播中微子球周围热力学状态的涨落，并高估不同径向射线上中微子分布之间的差异。我们发现，逐射线近似与完整玻尔兹曼输运之间的中微子密度和通量差异约为 20%，局部加热率的情况也是如此；然而，由于不同射线间的抵消效应，玻尔兹曼输运中的体积积分加热率仅比逐射线近似中的对应值略大 (~2%)。这些结果表明，我们需要仔细评估当前超新星模拟中所采用的中微子转移各种近似可能产生的影响。关于中微子分布函数的角度矩和能量矩的详细信息将有利于中微子辐射流体动力学数值方法的未来发展。
引用
@article{arxiv.1403.4476,
title = {Multi-dimensional Features of Neutrino Transfer in Core-Collapse Supernovae},
author = {K. Sumiyoshi and T. Takiwaki and H. Matsufuru and S. Yamada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4476},
year = {2014}
}
备注
82 pages, 39 figures, revised version accepted for publication in ApJ