核坍缩超新星的引力波特征
高能天体物理现象
2023-06-01 v2 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们计算了涵盖一系列大质量恒星的详细三维核坍缩超新星模拟的引力波（GW）特征。大多数模拟进行到足够晚的时刻，以捕获总 GW 辐射的 95% 以上。我们发现原中子星振荡的 f/g 模和 f 模带走了大部分 GW 功率。随着原中子星（PNS）核心收缩，f 模频率不可避免地上升。我们证明 GW 辐射主要由落向 PNS 的吸积羽流激发，其赋能模态振荡以及也与剧烈吸积相位相关的高频（“haze”）辐射。主要辐射相位的持续时间随爆发的前身星而变化，且总辐射 GW 能量与前身星的紧致性之间存在强相关性。此外，总 GW 辐射在恒星之间变化多达三个数量级。对于黑洞形成，GW 信号缓慢减弱，且未表现出爆发模型中所见的 haze。对于此类失败模型，我们还观察到螺旋激波运动的出现，其以接近 100 赫兹的频率调制 GW 辐射，并随停滞激波下沉而缓慢增加。我们发现高频与低频（记忆）GW 辐射均存在显著角各向异性，尽管后者功率极小。
引用
@article{arxiv.2302.07092,
title = {The Gravitational-Wave Signature of Core-Collapse Supernovae},
author = {David Vartanyan and Adam Burrows and Tianshu Wang and Matthew S. B. Coleman and Christopher J. White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07092},
year = {2023}
}
备注
accepted to PRD