不同中微子输运方法对多维核心坍缩超新星模拟的影响
高能天体物理现象
2018-12-05 v2
摘要
中微子在核心坍缩超新星（CCSN）爆发机制中起着关键作用。精确计算中微子输运的需求使得CCSN机制的模拟极具挑战且计算昂贵。历史上，这一严峻挑战通过对方完整输运方程进行近似来应对。本工作中，我们在{\tt FLASH}模拟框架中比较了一维和二维下三种近似中微子输运方案。我们比较了带解析闭合的二矩M1方案（M1）、各向同性扩散源近似（IDSA）和高级谱泄漏（ASL）方法。我们识别并讨论了每种方案的优缺点。对于每种近似输运方案，我们使用相同的网格设置、流体动力学和引力求解器来研究中微子输运对超新星激波动力学和中微子量的影响。我们发现输运方案对原中子星（PNS）半径、PNS质量和吸积率的演化影响很小。中微子光度、平均能量和激波半径存在约10-20%的定量差异，但三种近似间的整体定性趋势相当一致。我们发现增益区性质（包括增益区质量和增益区净加热率）以及核心中PNS对流的强度存在较大差异。我们研究了模拟的星前天体、核状态方程和随机扰动依赖性，发现对关键量的影响量级相似。我们还比较了各种近似的计算开销。
引用
@article{arxiv.1806.10030,
title = {The Impact of Different Neutrino Transport Methods on Multidimensional Core-collapse Supernova Simulations},
author = {Kuo-Chuan Pan and Carlos Mattes and Evan P. O'Connor and Sean M. Couch and Albino Perego and Almudena Arcones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.10030},
year = {2018}
}
备注
28 pages, 11 figures, accepted by J. Phys. G focus issue on core-collapse supernovae