迈向对核心坍缩超新星模拟分辨率依赖性的理解
高能天体物理现象
2019-10-09 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
利用我们最先进的核坍缩超新星 (CCSN) 代码 Fornax，我们探究了三维 (3D) 超新星模拟的结果与特征对空间分辨率的依赖。对于同一颗 19-M 前身星，在能量与径向分箱、中微子微观物理和核状态方程相同的情况下，仅改变 和 方向上的角向分箱数，我们观察到最低分辨率的 3D 模拟并未爆炸。然而，在球极坐标网格上，每个角向方向分辨率逐步提升两倍时，模型便发生爆炸，且随分辨率提高爆炸略更剧烈。这表明 3D CCSN 模拟的结果可能对空间分辨率有定性依赖。高空间分辨率的关键之处在于充分捕捉中微子驱动湍流的物理，尤其是其雷诺应力。较低分辨率模拟更大的数值黏性导致体现湍流应力的湍流涡旋受到更大阻力，从而削弱其活力。湍流应力不仅将暂时停滞的激波推得更远，还自举式地引起沉积中微子能量的相应增加。这两种效应共同构成了我们所观测到的分辨率依赖的核心。
引用
@article{arxiv.1905.03786,
title = {Towards an Understanding of the Resolution Dependence of Core-Collapse Supernova Simulations},
author = {Hiroki Nagakura and Adam Burrows and David Radice and David Vartanyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03786},
year = {2019}
}
备注
Accepted to MNRAS