中微子驱动核坍缩超新星自洽轴对称模拟中与前身星相关的爆炸动力学
太阳与恒星天体物理
2016-07-06 v2 高能天体物理现象
核理论
摘要
我们呈现了使用 Prometheus-Vertex 代码对 11-28 太阳质量范围内的 18 个前超新星模型进行的自洽轴对称核坍缩超新星模拟，包括其他组最近研究过的前身星。所有模型都发生了爆炸，但依据前身星结构可分为两类。若在 Si/Si-O 界面处密度陡降，则该界面到达激波前沿会导致质量吸积率突然下降，触发快速接近爆炸。若吸积率逐渐降低，则中微子加热克服吸积动压需更长时间，爆炸发生较晚。早期爆炸得益于反弹后高质量吸积率及相应高中微子光度，加上 Si/Si-O 界面处吸积率和动压的显著下降。由于中子星半径在通过极大值后迅速收缩以及激波前沿后退，我们的模型展现出短的平流时标，这有利于驻激波不稳定性(standing accretion-shock instability)的高效增长。后者至少在失控前停滞激波再膨胀的启动中起着支持作用。考虑增益层中的湍流压力效应，我们推导了临界中微子光度的广义条件，其非常好地捕捉了所有模型的爆炸行为。我们通过测试随机性、数值分辨率以及微观物理某些方面近似的影响，验证了我们发现具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1511.07871,
title = {Progenitor-dependent Explosion Dynamics in Self-consistent, Axisymmetric Simulations of Neutrino-driven Core-collapse Supernovae},
author = {Alexander Summa and Florian Hanke and Hans-Thomas Janka and Tobias Melson and Andreas Marek and Bernhard Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07871},
year = {2016}
}
备注
24 pages, 19 figures; revised version, accepted for publication in ApJ