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非相对论性辐射介导激波爆发:I. 精确的平面爆发波包解

高能天体物理现象 2015-05-27 v1

摘要

在具有幂律密度分布 ρxn\rho\propto x^n 的表面上,非稳态平面辐射介导激波(RMS)爆发的问题,在具有恒定不透明度的扩散近似下进行了数值求解。通过选择由爆发不透明度、速度和密度确定的合适的时间、长度和能量尺度,解是普适的,即仅依赖于密度幂律指数n。所得光度对n值依赖较弱。基于自相似流体动力学解和稳态RMS解构建了一个近似解析解,并证明只要激波远离表面(τ>>c/vsh\tau>> c/v_{sh}),该解与数值解一致。提供了基于精确解校准的近似解析表达式,用于描述作为时间函数的逃逸光度。这些结果可用于计算超新星(SN)激波爆发期间产生的辐射爆发的波包性质。为完整起见,我们还利用精确爆发解,为快速(vsh> 0.1v_{sh}>~0.1)非热爆发提供了最大表面温度的解析近似,并表明该温度比基于稳态RMS解推断的值小几倍。

关键词

引用

@article{arxiv.1103.5075,
  title  = {Non-relativistic radiation mediated shock breakouts: I. Exact bolometric planar breakout solutions},
  author = {Nir Sapir and Boaz Katz and Eli Waxman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.5075},
  year   = {2015}
}