长期核心坍缩超新星模拟的多信使信号：协同观测策略
高能天体物理现象
2023-06-29 v4 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
下一次银河系超新星有望为直接探测引力波（GW）、全味中微子和多波长光子带来重大机遇。为了从这一罕见事件中获取最大的科学回报，必须建立可能情形的分类并为适当观测做好准备。为此，我们使用一颗17太阳质量红超巨星前身星的核心坍缩超新星（CCSN）的长期数值模拟，来自洽地建模在GW、中微子和电磁信使中预期的多信使信号。该超新星模型考虑了原中子星的形成与演化、中微子-物质相互作用以及中微子输运，所有这些都置于二维激波流体动力学模拟之中。基于此，我们分别讨论三种情形：（i）位于银河系中心的一个CCSN，（ii）数百秒差距内的极近邻CCSN，以及（iii）数兆秒差距内邻近星系中的CCSN。这些距离区间需要不同的协同观测策略。在银河系CCSN中，中微子提供战略性的计时与指向信息。我们探究这些信息如何转而提升GW分析的灵敏度并有助于保证对早期电磁信号的观测。为了促进在极近邻和河外距离上CCSN多信使信号的探测，我们编制了一份邻近红超巨星候选体列表以及一份带有预期CCSN率的邻近星系列表。通过探究近邻CCSN的连续多信使信号，我们讨论如何为最大化成功研究这一前所未有的震撼事件做准备。
引用
@article{arxiv.1602.03028,
title = {Multi-messenger signals of long-term core-collapse supernova simulations : synergetic observation strategies},
author = {Ko Nakamura and Shunsaku Horiuchi and Masaomi Tanaka and Kazuhiro Hayama and Tomoya Takiwaki and Kei Kotake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03028},
year = {2023}
}
备注
A typo in eq. (5) corrected, the online material (lists of nearby RSG candidates and local galaxies) is available from http://th.nao.ac.jp/MEMBER/nakamura/2016multi/index.html