通过广义相对论磁流体动力学模拟理解GRB-SN关联
高能天体物理现象
2009-07-06 v1
摘要
我开发了两个数值代码来研究坍缩星动力学。一个是二维MHD代码，使用牛顿(ZEUS-2D)代码执行，其中考虑了现实的状态方程、中微子冷却和加热过程。另一个是二维广义相对论磁流体动力学(GRMHD)代码。我使用这些代码和现实的前身星模型对坍缩星进行了数值模拟。在牛顿代码中，发现本研究中中微子加热过程不足以发射喷流。还发现喷流主要由缠绕效应放大的环向场发射。然而，由于喷流中总能量相对于静质量能量的比率并不高达数百，我们得出结论，本研究中看到的喷流不是GRB喷流。在GRMHD模拟中，表明喷流从前身星中心发射。我们还发现，喷流发射后的质量吸积率显示出快速的时间变化，类似于GRB的典型时间轮廓。我们发现喷流底部的能量通量每单位静质量通量高达10^2。因此，我们得出结论，当喷流向外传播时，其体洛伦兹因子可能很高。我们还对坍缩星模型进行了二维相对论流体动力学模拟，以研究其中发生的爆炸核合成。发现56Ni的量对能量沉积率非常敏感。因此，即使总爆炸能量高达10^52 erg，合成的56Ni也可能很少。我们得出结论，一些GRB可能与微弱的超新星相关联。
引用
@article{arxiv.0907.0561,
title = {Understanding of GRB-SN Connection by General Relativistic MHD Simulations},
author = {S. Nagataki},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.0561},
year = {2009}
}
备注
6 pages, 9 figures, Proceeding for Neutron Stars and Gamma Ray Bursts 2009, March 30 - April 4, 2009, eds A. Ibrahim and J. Gridlay