激波复苏的半动力学方法在核坍缩超新星中的应用

我们开发了一种新的半动力学方法来研究核坍缩超新星中由中微子加热引起的激波复苏。我们的新方法是先前研究的扩展，那些研究采用了球对称、稳态的激波吸积流以及灯泡近似。后者已被超新星界广泛用于对成功超新星爆发判据的现象学调查。而在当前的方法中，我们摒弃了稳态条件，转而考虑激波运动。我们设想的场景是：决定激波复苏 onset 的并非临界光度，而是由激波后区域中的流体力学不稳定性（如 SASI 和中微子驱动对流）产生的临界涨落。在确认新方法确实能定性捕捉复苏激波的动力学行为后，我们将该方法应用于各种初始条件，发现存在一个激波复苏的临界涨落，其可很好地由以下公式拟合：$f_{\rm crit} \sim 0.8 * (M_{\rm in}/1.4M_\odot) * \{1- (r_{\rm sh}/10^8{\rm cm})\}$，其中 $f_{\rm crit}$ 表示由未扰动激波后值归一化的临界压力涨落。$M_{\rm in}$ 和 $r_{\rm sh}$ 分别代表中心致密天体的质量和激波半径。临界涨落随激波半径减小而降低，随中心天体质量增加而升高。我们讨论了我们的结果对目前超新星界存在争议的激波复苏三维效应可能产生的启示。