快速旋转情境下的磁驱动型超新星与超级超新星模拟

我们在此报告了首个 2D 旋转、多组、辐射磁海力学 (RMHD) 模拟的超新星核心坍缩、碰撞与爆炸。我们聚焦于快速旋转情境下的磁应力的动力学效应以及 MHD 喷气的创建与传播。我们发现,在碰撞后迅速建立一种准稳态,期间由持续从差分旋转核心泵送的能量维持一个准直的 MHD 喷气。如果初始核心旋转周期 $\sles$ 2 秒,原型中子星的准稳态演化储存的自由能足以驱动超新星爆炸,且可能足以驱动超级超新星。喷气被不断吸积的物质和磁环应力所准直,保持小的开口角。我们观察到喷气流中的香草不稳定现象。在我们所探讨的快速旋转模型中,中微子加热在次要作用,但可为最终爆炸能量贡献 10-25%。我们的模拟表明,即使在适度或慢速旋转的情况下,超新星爆炸后可能伴随一次次的、弱的 MHD 喷气爆炸,这种由于其弱小可能至今未被注意到在超新星碎片中。进一步地,我们认为在早期原型中子星/超新星相位中生成非相对论 MHD 前驱动喷气是潜在的,这在'心脏'和'毫秒磁星'模型中均有体现。我们所描述的多维、多组、快速旋转 RMHD 模拟是沿着通往更真实模拟之路的一步,其旨在探讨磁场在某些自然最惊人事件中的可能作用。