驻立吸积激波不稳定性的螺旋模式

停滞的球形吸积激波，例如在核心坍缩超新星中产生的激波，对非球形扰动是不稳定的。在三维中，这种驻立吸积激波不稳定性(SASI)可以发展出使原中子星自转加速的螺旋模式。在这里，我们通过结合线性稳定性分析和使用Zeus-MP的三维、时间相关流体动力学模拟来研究这些非轴对称模式，重点在于表征它们的空间结构和角动量含量。我们没有对背景吸积流施加任何旋转，并使用简化的微观物理，没有中微子加热或核离解。通过选择流动参数使得对于给定的极向指数只有基模是不稳定的，从而孤立地研究螺旋模式，这与线性理论吻合良好。我们发现，任何具有非零相对相位的晃动模式的叠加在非线性状态下都能存活，并导致角动量重新分布。由此可知，获得自转加速所需的扰动范围比获得相位差为pi/2的极限情况所需的扰动范围更广。角动量重新分布的主体发生在指数增长阶段，并源于扰动振幅的二阶内部力矩。这种重新分布至少产生两个反向旋转的区域，给定符号的最大角动量接近质量吸积率乘以激波半径平方的显著部分(Mdot * r_shock^2 ~ 1E+47 g/cm^2/s，自转周期~60 ms)。饱和时的非线性模式耦合导致角动量在所有方向上以更小的振幅波动。