原子质子中对流的多维辐射/流体动力学模拟
摘要
基于多维、多组、有限扩散系数流体动力学模拟，我们研究了原子质子（protoneutron star, PNS）附近及其内部的物理条件。我们的计算跟随11倍太阳质量模型（Woosley & Weaver）的坍缩包裹演化，从约200毫秒坍缩前到约300毫秒坍缩后，采用从PNS中心向上切换为球面坐标的10公里半径以上的空间网格。如前所述，我们看不到内部PNS物质的大尺度 overturn。直接关联PNS的对流在两个 distinct 区域发生：一个在10-20公里之间，与负lepton梯度区域吻合；另一个在PNS之外、50公里以上的外层区域。在这两个区域之间，一个界面没有显著的向外或向内运动，是重力波的发射点，约在核心坍缩后200-300毫秒时激发，由外层对流区激发。对于所有能量>几MeV的中微子，PNS中的对流始终局限于中微子边界半径内。我们发现，这类对流运动不会显著增强nu_e中微子亮度，在前100-200毫秒内，分别使anti-nu_e和nu_mu亮度分别增加约15%和30%。此外，我们未发现PNS中双扩散不稳定的证据，这类不稳定预期在至少1秒的扩散时间尺度上发展，远长于PNS对流的毫秒时间尺度。因此，PNS对流被认为是核心坍缩现象的次要特征，而非成功爆炸的决定性因素。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0510229,
title = {Multi-Dimensional Radiation/Hydrodynamic Simulations of Protoneutron Star Convection},
author = {L. Dessart and A. Burrows and E. Livne and C. D. Ott},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0510229},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 18 figures, in emulateapj format, revised version including referee's comments and a new high-resolution simulation, accepted to ApJ; Paper with high-resolution images and movies available at http://hermes.as.arizona.edu/~luc/pns/pns.html