大质量恒星铁核坍缩附近对流核燃烧的二维流体动力学模拟

大质量恒星在铁核坍缩时刻的非球对称结构，会对随后的核坍缩超新星爆发的性质及其产生的多信使信号产生定性影响。强扰动可通过增强激波后区域的湍流来助成成功的爆发。在此，我们报告一组使用 MESA 与 FLASH 模拟框架、针对 varied 初始质量大质量星模型中 O 与 Si 壳层燃烧的 $4\pi$ 3D 流体动力学模拟。我们演化了四个独立的 3D 模型，涵盖铁核坍缩前及包括坍缩在内的约最后十分钟。我们考虑初始质量为 14、20 与 25 $M_{\odot}$ 的 1D MESA 模型，以调查一系列 O/Si 壳层密度与组分构型。我们刻画了 3D 模型中的对流壳层，并将其与相应的 1D 模型比较。总体而言，我们发现，在所选混合长参数 $\alpha_{\rm{MLT}}=1.5$ 下，3D 模拟中近坍缩时的角平均对流速度，是同一时刻 MESA 预测对流速度的三到四倍。在三个模拟中，我们观测到径向速度场的球谐分解在谐指数 $\ell=1-3$ 近坍缩时有显著功率。我们的结果表明，大尺度模式在大质量恒星近坍缩时常见，应被视为前超新星 progenitor 模型的关键方面。