非偶极磁场对核坍缩超新星的影响

磁场被认为至少在部分核坍缩超新星中扮演着重要角色，前提是其强度达到 $10^{15}\,\rm{G}$，这是磁星的一个典型值。在快速旋转的情况下，如果如此强的磁场具有偶极子的大尺度相干性，它可以驱动强大的喷流状爆炸。然而，磁场的拓扑结构可能复杂得多，具有强的多极和小尺度分量，其对爆炸的影响目前尚不清楚。我们通过比较不同多极阶数和径向分布的坍缩前磁场，研究了磁场拓扑结构对核坍缩超新星动力学以及形成的原中子星性质的影响。利用轴对称狭义相对论磁流体动力学模拟和双矩中微子输运，我们发现，更高阶的多极磁场构型通常导致能量较低的爆炸、较慢的激波膨胀和较弱的准直外流。低阶多极构型的模型倾向于产生更扁的原中子星，在某些情况下其周围环绕着一个由旋转支撑的富中子环面结构。此外，分布在更小角尺度上的磁场会产生质量更大、旋转更快的中心原中子星，这表明高阶多极构型倾向于降低磁旋转发射机制的效率。尽管我们的偶极模型系统地显示出对原中子星旋转能更有效的提取，但分布在更小角尺度上的磁场仍然能够驱动磁旋转爆炸，并塑造中心致密天体的演化。