基于三维前身星模型的超新星模拟——扰动的影响与爆发性质的演化
太阳与恒星天体物理
2017-09-20 v2 高能天体物理现象
摘要
我们使用一个 18 太阳质量前身星的三维 (3D) 多群中微子流体动力学模拟，研究了对流壳层燃烧产生的大尺度扰动对核心坍缩超新星爆发机制的影响。从近期 O 壳层燃烧的三维模型获得的 O 壳层中的种子非球对称性，有助于在反弹后 330 ms 触发中微子驱动爆发，而基于球对称前身星的模型在至少另外 300 ms 内未能复苏激波。我们暂且推断，由于坍缩前扰动，激波复苏的临界光度降低了约 20%。这表明对流种子扰动在某些前身星的爆发机制中起着重要作用。我们将 18 太阳质量模型的演化追踪到爆发阶段超过 2 s，发现吸积和质量抛射的循环在此阶段仍在进行。在模拟结束时，诊断爆发能量初步值为 0.77 Bethe，重子中子星质量为 1.85 太阳质量，中子星踢速度约 600 km/s，中子星自转周期约 20 ms，爆发和遗迹性质略显非典型，但仍舒适地位于观测分布之内。尽管仍需要进行更精细的模拟和更大规模的前身星巡测，这表明对于三维中微子驱动爆发，激波复苏和爆发能量接近观测值的问题已可望解决。
引用
@article{arxiv.1705.00620,
title = {Supernova Simulations from a 3D Progenitor Model -- Impact of Perturbations and Evolution of Explosion Properties},
author = {B. Müller and T. Melson and A. Heger and H. -Th. Janka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.00620},
year = {2017}
}
备注
23 pages, 22 figures, accepted for publication in MNRAS