超新星核三维中微子 - 流体动力学模拟中的 SASI 活动

在三维 (3D) 超新星核环境中，驻留吸积激波不稳定性 (SASI) 与中微子驱动对流相比的相关性仍存在很大争议。通过研究一个 27 $M_{\odot}$ 的前身星，我们首次证明，尽管存在对流，但在具有详细中微子输运的 3D 模拟中仍可发展出剧烈的 SASI 活动。该结果是使用 Prometheus-Vertex 代码获得的，其所采用的复杂中微子处理方法此前仅用于一维和二维模型。虽然浮力羽流最初决定了激波后层中的非径向质量运动，但在激波回缩阶段，振幅不断增大的双极激波摆动开始显现，并转变为剧烈的螺旋模；只有当 Si/SiO 界面内流导致质量吸积率急剧下降从而引发强烈的激波膨胀时，这种螺旋模的增长才会被抑制。在大振幅 SASI 摆动和螺旋运动阶段，激波后层表现出以最低阶球谐函数 ($l=1, m=0,-1,+1$) 为主导的非径向形变，这与中微子驱动对流相关的高阶多极结构形成鲜明对比。我们发现，在演化的延长时段内，3D 情况下的 SASI 振幅、激波不对称性和非径向动能可能超过相应的 2D 情况。我们还使用简化的灰体中微子输运方案、无轴 Yin-Yang 网格以及不同幅度的随机种子扰动，对 25 $M_{\odot}$ 前身星进行了参数化 3D 模拟。结果证实了 SASI 对另一前身星的重要性、其独立于球坐标网格的选择，以及其与快速吸积流（关联于小激波半径和致密原中子星）相关的优先增长特性，这与之前在 2D 设置中发现的结果一致。