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磁化核心坍缩超新星中磁旋转不稳定性的演化与影响

高能天体物理现象 2016-02-03 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们对快速旋转的磁化前身星进行了核心坍缩超新星的二维轴对称磁流体力学(MHD)模拟。通过改变磁场强度和空间分辨率,研究了磁旋转不稳定性(MRI)的演化及其对动力学的影响。我们发现,在指数增长阶段起主要作用的不是Alfvén模而是浮力模的区域内,MRI极大地放大了种子磁场。MRI确实对超新星动力学有强烈影响。它使激波膨胀更快、爆发能量更高,某些模型还伴随有准直喷流的形成。然而,除了准直喷流的形成外,这些效应并非由磁压产生。MRI引起的角动量转移导致加热区膨胀,从而使吸积物质获得额外时间被中微子加热。MRI还将低YpY_p物质从核心深处输送到加热区,通过减少电子俘获造成的冷却而使净中微子加热率增大。这两种效应提高了中微子加热的效率,这被发现是增强爆发的关键。事实上,我们发现当净中微子加热关闭时,我们的模型爆发要弱得多。即使在当前模拟中最强磁场的情况下,中微子加热对爆发能量的贡献也可达到60\%。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.03035,
  title  = {The Evolution and Impacts of Magnetorotational Instability in Magnetized Core-Collapse Supernovae},
  author = {Hidetomo Sawai and Shoichi Yamada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03035},
  year   = {2016}
}

备注

17 pages, 18 figures, ApJ in press