二维和三维中激波复苏后中微子驱动超新星爆发的动力学

我们使用一颗 $11.2 M_\odot$ 恒星的多群中微子流体动力学模拟，研究了二维和三维（2D/3D）中微子驱动爆发在激波复苏后爆炸能量的增长。3D模型显示出更快更稳定的爆炸能量增长，并在一秒后已出现吸积减弱的迹象。相比之下，2D中爆炸能量的增长不稳定，且如类似质量恒星的额外长时间模拟所证实，吸积持续数秒。仍可达到可观的爆炸能量，但代价是相当高的中子星质量。在2D中，增益半径处的结合能更大，因为向下传播的g模的强激发从下流中新吸积的物质中移除了能量。因此，2D中的质量流出率明显低于3D。这仅被2D中向外传播的声波的额外加热部分补偿。此外，2D中的质量流出率降低是因为许多中微子能量沉积发生在下流或由二次激波限制的气泡中，而不驱动流出。流出的间歇性收缩以及由于Rayleigh-Taylor不稳定性导致的较冷激波物质与炽热中微子加热抛射物的垂直混合，进一步阻碍了2D中爆炸能量的增长。有必要进行进一步模拟以确定这些效应在更广泛超新星前身星中是否普遍。