核心坍缩超新星模拟中的新物态方程
高能天体物理现象
2012-11-26 v3 太阳与恒星天体物理
核理论
摘要
我们讨论了核心坍缩超新星模拟中的三个新物态方程 (EOS)。这些新 EOS 基于 Hempel 和 Schaffner-Bielich (HS) 的核统计平衡模型，该模型包含了排除体积效应和相对论平均场 (RMF) 相互作用。我们考虑了 RMF 参数化 TM1、TMA 和 FSUgold。这些 EOS 被纳入我们的球对称核心坍缩超新星模型，该模型基于广义相对论辐射流体力学和三味玻尔兹曼中微子输运。将新 EOS 获得的结果与广泛使用的 H. Shen 等人以及 Lattimer & Swesty 的 EOS 进行了比较。系统比较表明，非均匀核物质的模型描述与核相互作用的参数化对于超新星动力学和中微子信号同样重要。此外，还研究了核物理的几个新方面：HS EOS 包含原子核的分布，包括核壳层效应。还探讨了轻核（例如氘和氚）的出现，它们可以变得与 α 粒子和自由质子一样丰富。此外，我们研究了失败的核心坍缩超新星中的黑洞形成，这主要由高密度 EOS 决定。我们发现，与非相对论 LS EOS 相比，温度效应导致 RMF EOS 的坍缩系统性更快。我们推导出黑洞形成时间的一个新关联，如果未来测量到来自此类失败超新星的中微子信号，该关联将允许确定原中子星的最大质量。这将为有限熵下的核 EOS 提供约束，与冷中子星的观测互补。
引用
@article{arxiv.1108.0848,
title = {New Equations of State in Simulations of Core-Collapse Supernovae},
author = {Matthias Hempel and Tobias Fischer and Jürgen Schaffner-Bielich and Matthias Liebendörfer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.0848},
year = {2012}
}
备注
26 pages, 17 figures. v3: replaced Fig. 1 with the published one, text unchanged