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中微子驱动核坍缩超新星磁流体动力学模拟中的分辨率依赖性

高能天体物理现象 2026-04-02 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们在非旋转 13M13 \mathrm{M_\odot} 前身星的模拟中,研究了分辨率和初始磁场强度对核坍缩超新星的作用。具体而言,我们探讨了其对激波复苏、爆炸动力学以及致密残骸性质的影响。我们运行了四个具有不同数值网格分辨率的模型,其初始中心偶极场强度为 1012G\mathord{\approx}10^{12}\, \mathrm{G}。其中两个分辨率还采用了较弱的中心磁场 1010G\mathord{\approx}10^{10}\, \mathrm{G} 进行模拟。所有模型的激波复苏时间在很大程度上与分辨率和初始磁场强度无关,但我们发现初始磁场较强且分辨率较高时,爆炸能量更高。我们发现,具有强磁场的模型具有较低的中微子光度和能量,这是由于原中子星 (PNS) 被强磁场变形所致。在较高分辨率下,增益区和 PNS 内的磁场通过小尺度发电机机制被更有效地放大。尽管强磁场并未直接驱动爆炸,但它们对爆炸机制具有辅助影响,并补偿了中微子加热的减少。PNS 中较强的磁场能量也影响能量和角动量的重新分布,导致在较高分辨率下出现更扩展、更剧烈的 PNS 对流区。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.18357,
  title  = {Resolution Dependence in Magnetohydrodynamic Simulations of Neutrino-Driven Core-Collapse Supernovae},
  author = {Vishnu Varma and Bernhard Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18357},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 16 figures. Accepted for publication in MNRAS