利用力爆炸条件量化Si/O界面在核塌缩超新星爆发中的影响
高能天体物理现象
2025-01-13 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
核塌缩超新星的爆发机制是中微子加热与冷却（包括中微子驱动对流的影响）、引力势和下落物质冲压压力之间复杂的相互作用。为了分析超新星的反弹后阶段，可以使用广义力爆炸条件（FEC+），该条件以简洁的形式将这四个现象之间的相互作用形式化为一个解析条件，并与实际模拟结果一致。在本文中，我们利用FEC+研究了341个球对称模拟的反弹后阶段，其中通过对流的时间相关混合长度方法纳入对流。我们发现，Si/O界面通过膨胀激波的吸积可以显著改变超新星的结果，通过将FEC+驱动到爆炸阈值以上。我们通过（i）人为平滑超新星前密度轮廓，以及（ii）人为改变混合长度来系统地探索这一点。在这两种情况下，我们发现，只有当FEC+已经接近爆炸阈值时，Si/O界面处足够大的密度对比才会导致成功的激波复活。此外，我们发现Si/O界面的吸积对超新星爆发的临界条件有显著影响，贡献在5%到15%之间，具体取决于界面处密度对比的显著程度。早期研究表明，对流影响临界条件25-30%，这表明通过激波的Si/O界面吸积在影响激波动力学方面可以发挥几乎相当的作用。
引用
@article{arxiv.2410.17232,
title = {Quantifying the Impact of the Si/O Interface in CCSN Explosions Using the Force Explosion Condition},
author = {Luca Boccioli and Mariam Gogilashvili and Jeremiah Murphy and Evan P. O'Connor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17232},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 11 Figures, accepted to MNRAS