He-accreting oxygen-neon white dwarfs and accretion-induced collapse events
本文利用MESA研究He吸积ONe白矮星接近钱德拉塞卡极限时的演化,发现He燃烧积累的CO幔层点火将碳转化为硅且硅产量与吸积率负相关,最终ONe WD经历吸积诱导坍缩形成中子星。
2024-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Dips in AGN and Microquasars -- Collapse Timescales of Inner Accretion Disc
一些活动星系核和微类星体的X射线的时间行为被认为是由它们的吸积盘的热的内部快速坍缩引起的。坍缩可以发生在吸积盘径向下沉的时间尺度上。然而,由于缺乏对包括内盘的无碰撞等离子体中的操作粘度的了解,阻碍了对该时间尺度的估计。我们使用已发表的模拟结果宇宙射线扩散通过湍流磁场到达一个粘度处方适当的热吸积盘。我们使用此粘度处方构建简化的椎间盘模型,并估计3C 120,3C 111和GRS 1915+105的椎间盘塌陷时间尺度。从我们的模型得到的Shakura-Sunyaev α参数范围为0.02至0.08。我们对椎间盘内塌陷时间尺度的估计与观测到的X射线下降时间尺度吻合得很好。我们发现坍缩时间尺度对热吸积盘的外半径最为敏感。
2020-12-09 astro-ph.HE
Observable Signatures of the Accretion-Induced Collapse of White Dwarfs
尽管在《自然》中可能发生过,但白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)还没有被直接观察到(或者,至少,它还没有被明确地确定为这样)。在这篇文章中,我们总结了AIC的观测特征,强调了它作为光学和高能瞬态的可能作用。
2009-08-07 astro-ph.HE
Nucleosynthesis inside accretion disks and outflows formed during core collapse of massive stars
我们调查核合成内的伽玛射线暴(GRB)的吸积盘,并在这些磁盘推出的外流主要是在第二型的背景下,双星。我们报告了盘中几种不寻常核的合成,如31 P、39 K、43 Sc、35 Cl以及钛、钒、铬、锰和铜的各种同位素。我们还证实了铁族元素和α-元素的存在,如以前的作者所示。这样合成的重元素中的大部分从盘中喷出,并在流出物中存活下来。虽然BeppoSAX、Chandra、XMM-Newton等在伽玛暴的X射线余辉中观测到了其中几种元素的发射线,Swift似乎还没有找到这些行。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio transients from accretion-induced collapse of white dwarfs
研究了白矮星吸积诱导坍缩(AIC)在射频中的观测性质。如果AIC是由伴星的吸积触发的,那么在祖星系统周围就会形成致密的星周介质。然后,从AIC喷出物碰撞到致密的星周介质,产生强烈的冲击。强烈的冲击波可以产生同步辐射,这种辐射可以在射频中观测到。即使AIC是白矮星合并的结果,我们认为,如果满足一定的条件,AIC可能会导致快速射电暴。如果AIC形成质量如此之大以至于需要旋转来支撑自己的中子星(即,超大质量中子星),超大质量中子星可能立即由于r模式不稳定性而失去它们的旋转能量,并坍缩成黑洞。如果坍缩的超大质量中子星被强烈磁化,它们可能会像以前建议的那样发射快速射电暴。单简并系统的AIC射电瞬变可能在未来的射电瞬变巡天(如甚大阵巡天或平方公里阵瞬变巡天)中被探测到。由于AIC被认为是一个引力波源,因此来自AIC的引力波可能伴随着射电亮瞬变,这可以用来确认观测到的引力波的AIC起源。
2016-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution towards and beyond accretion-induced collapse of massive white dwarfs and formation of millisecond pulsars
毫秒级超新星(英语:Millisecond supernatural star,MSP)通常被认为是古老的中子星(英语:Neutron star),由Ib/c型核心坍缩超新星(英语:core collapse supernovae)(SNe)形成,这些超新星是由低质量X射线双星(英语:X-ray binary)(LMXB)中的伴星吸积而产生的。在另一个形成通道中,NS是通过密近双星中大质量白矮星(WD)的吸积诱导坍缩(AIC)产生的。在这里,我们调查的二进制演变导致AIC和检查,如果以这种方式形成的NS随后可以回收形成MSP,如果是这样的话,他们如何可以从观测上区分通过标准的核心坍缩SN通道形成的恒星在他们的质量,自旋,轨道周期和空间速度。利用详细的恒星演化程序进行数值计算,首次研究了密近双星在AIC前后的综合演化。我们调查了240个系统中的质量转移到一个大规模的WD与三种不同类型的非简并施主星:主序星,红巨星,氦星。当WD是能够吸积足够的质量(取决于质量传递速率和吸积阶段的持续时间),我们假设它崩溃,形成一个NS和我们研究的动力学效应,这种内爆的二元轨道。随后,我们跟踪了一旦施主星重新填充其洛希瓣就恢复的质量转移时期,并计算了持续的LMXB演化直到结束。我们表明,这些MSP的最终属性是,在一般情况下,非常相似的MSP通过标准的核心崩溃SN通道形成的。然而,通过AIC通道产生的所得…
2013-08-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae Ia in 2017: a long time delay from merger/accretion to explosion
我使用最近的观测和理论研究Ia型超新星(SNe Ia),以进一步限制可行的超新星Ia的情况下,并认为必须有一个相当大的时间延迟之间的结束合并的白矮星(WD)与同伴或结束质量吸积到WD和其终端爆炸。这种合并/吸积爆炸延迟(MED)是必要的,以允许二元系统导致或多或少的球形爆炸,并防止爆炸前电离辐射。考虑到这些最新的结果和所需的MED,我的结论是核心简并的情况下是更有利的其他方案,其次是双简并的情况。虽然单一简并的情况也是可行的,但它不太可能解释共同的(正常的)Ia型超新星。由于所有的方案都需要大量的MED,MED已经从核心简并方案的缺点变成了理论应该克服的挑战。我希望,对MED的要求将激发对不同的超新星情景的讨论以及对这些情景的相互比较。
2017-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of neutron stars via accretion-induced collapse and core-merger-induced collapse inside planetary nebulae from white dwarf binaries
Kyoto University(京都大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
研究行星状星云内氧氖镁白矮星双星通过吸积致坍缩和核心合并致坍缩形成中子星的两种新通道,并预测了中子星-白矮星双星系统的存在。
2026-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the formation of neutron stars via accretion-induced collapse in binaries
我们研究了相互作用双星中氧氖白矮星的坍缩导致中子星形成的演化途径。我们考虑了(1)非动力学质量转移,其中一个ONe WD接近于导致吸积诱导坍缩(AIC)的Ekrasekhar质量;(2)动力学时标合并诱导坍缩(MIC),其中一个ONe WD和另一个WD之间。我们提出了两种不同的治疗常见的信封演变率,延迟时间和祖属性。我们发现,AIC中子星是通过许多不同的通道形成的,最主要的通道取决于所采用的共同包络物理。大多数AIC和MIC中子星在恒星形成后不久就诞生了,尽管有些中子星的延迟时间超过10 Gyr。延迟时间最短的(2500 - 5000万年)AIC中子星有剥离的包层,紧凑,氦燃烧的恒星捐助者,虽然许多提示AIC中子星通过风吸积从渐近巨星分支星形成。延迟时间最长的AIC中子星是球状星团中年轻的毫秒双星,在NS形成时有一颗红巨星或主序星施主,最终将演化为NS +氦WD双星。我们讨论了AIC和MIC双星作为LISA潜在的引力波源。通过AIC产生的中子星经历LMXB阶段,为LISA可以识别的最短轨道周期源提供电磁对应物。双星中相互作用的WDs形成中子星可能是球状星团中LIGO/Virgo引力波源(NS-NS和BH-NS合并)产生的关键机制。
2019-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Magnetized White Dwarf + Helium star Binary Evolution with Accretion-induced Collapse
由氧/氖/镁组成的白矮星(ONeMgWD)+剥离氦(He)星双星的吸积诱导坍缩(AIC)是形成特殊中子星天体的一个有希望的途径。讨论了WD的磁场可能改变WD双星演化过程中的吸积阶段。通过考虑非磁性和充分磁化的WD,我们研究了ONeMg WD + He双星的演化与详细的恒星演化和二进制人口合成模拟。磁约束吸积在类毫秒双星和磁星可能形成途径中的作用也进行了研究。与球对称吸积情况相比,磁约束模型下,在低质量传递速率下,WDs的质量积累效率得到了提高。由于磁约束的影响,潜在AIC祖先系统的初始参数空间向更短的轨道周期和更低的施主质量移动(但不那么显著)。这也允许最终的MSP具有较低质量的WD同伴和较短的轨道周期。有和没有磁约束,这意味着WD的磁场不会显着改变的ONeMg WD + He星双星,可以产生AIC的银河系的出生率之间没有显着差异。值得注意的是,由于ONeMg WD和CO WD的吸积阶段相似,这些结论也适用于作为Ia型超新星祖先的CO(碳/氧)WD + He双星。磁星的银河速率可能是通过高磁化WD的AIC形成的$0.34\times10^{-4}\,{\rm yr}^{-1}$。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Laminar Flame Speeds in Degenerate Oxygen-Neon Mixtures
简并氧-氖核的坍塌(即,电子俘获超新星或吸积引起的坍缩)通过其中爆燃波(“火焰”)在中心或中心附近形成并在恒星中传播的阶段进行。在模型中,假设的火焰速度影响着这个过程是导致爆炸还是形成中子星。我们计算了简并氧氖混合物中的层流火焰速度,其组成由详细的恒星演化模型激发。这些混合物包括微量的碳,并具有较低的电子分数比在以前的工作中考虑的。我们发现微量碳对火焰速度的影响很小,但具有电子分数$Y_e \approx 0.48-0.49$的材料具有比$Y_e = 0.5$的材料快$\approx 2$倍的层流火焰速度。我们提供了列表的火焰速度和相应的拟合函数,使这种差异的影响可以通过全明星流体动力学模拟的崩溃过程进行评估。
2020-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Residual Carbon in Oxygen-Neon White Dwarfs and its Implications for Accretion-Induced Collapse
我们探讨了氧氖白矮星(ONe WDs)中存在的剩余$\mathrm{^{12}C}$对它们向吸积诱导坍缩(AIC)演化的影响。我们产生了一组ONe WD模型使用MESA和说明如何的量和位置的残余碳取决于初始质量的恒星和假设旋转和对流超调。我们发现一个广泛的范围内可能的$\mathrm{^{12}C}$质量分数大致从0.1%到10%不等。对流和热盐混合发生的ONe WD冷却导致几乎均匀的内部组成的时间,AIC会发生。我们发展这些ONe WD模型和一些玩具WD模型对AIC和发现,无论碳分数,Urca过程冷却由于$\mathrm{^{23}Na}$的发生意味着该模型是不可能达到碳点火之前,电子捕获$\mathrm{^{24}Mg}$发生。与这些ONe WD中的电子捕获驱动的对流区域建模相关的困难阻止了我们将MESA模型一直发展到热核氧点火和崩溃的开始。因此,关于碳对这些物体最终命运的影响的确切结论有待改进的建模。然而,很明显,包括残余碳可以改变以前在文献中描述的演变,并应包括在未来的模型。
2019-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Distribution of Massive White Dwarfs and its Implication for Accretion-Induced Collapse
白矮星(WD)和主序星的伴星可能在不同的恒星演化阶段相互作用。这种二元人口在历史上帮助我们提高了我们对二元形成和演化情景的理解。用于分析的数据集由斯隆数字巡天(SDSS)获得的115个测量良好的WD质量组成。这些系统中有相当一部分可能会演化并达到克拉塞卡极限,然后经历一次吸积引发的坍塌(AIC),产生毫秒级的黑洞(MSP)。我的注意力主要集中在大质量的WD(M_WD > 1M_sun),这是能够进一步增长的质量转移阶段的恒星双星系统,以达到Ekrasekhar质量。平均值为1.15 +/-0.2M_sun。在AIC流程的框架内,此类系统被认为是生产MSP的良好候选者。这里提出的结果,我们的理解二进制MSP演变的影响进行了讨论。作为我工作的一个副产品,我在银河系坐标模式中提供了所有已知恒星的最新分布。关键词:恒星;中子星;白矮星; X射线双星;基本参数。
2019-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Physics of the Neutrino Mechanism of Core-Collapse Supernovae
中微子加热可能驱动核心坍缩超新星爆炸。虽然我们知道当坍缩核心的中微子光度超过临界值(L_crit)时,停滞的吸积激波会转变为爆炸(“中微子机制”),但是L_crit的物理机制,以及它对原中子星性质的依赖性和微观物理的变化从未被系统地研究过。我们解决了PNS表面和吸积激波之间的一维稳态吸积问题。我们量化的解决方案空间的稳态吸积流与边界冲击和中微子机制之间的深层联系。我们表明,有一个最大的,临界声速以上,它是不可能的,以保持吸积与对峙冲击,因为激波跳跃条件不能得到满足。这个临界声速的物理学原理是通用的,并不依赖于特定的加热机制。对于无压自由下落到激波边界上的声速为c_T的等温吸积流的简单模型,我们证明了如果c_T ^2/v_escape ^2> 3/16,则爆炸结果。我们将这个结果推广到更完整的超新星问题,明确地表明同样的物理决定了L_crit,我们发现爆炸的临界条件可以写成c_S^2/v_escape ^2 = 0.19,其中c_S是绝热声速。这种“反音速”条件描述了吸积率和微观物理的宽范围内的L_crit。我们表明,增加吸积光度(L_acc)减少L_crit非平凡。在以前的工作中,我们发现,L_crit总是显着高于最大可能值的L_accc。最后,我们提供的证据表明,在最近的多维模拟中看到的L_crit的减少的结果从冷却效率的降低,而不是在加热速率的增加。
2011-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
General Relativistic Simulations of Accretion Induced Collapse of Neutron Stars to Black Holes
天体物理宇宙中的中子星(NS)通常被吸积盘包围。物质在NS上的吸积可能会使其质量增加到其状态方程所允许的最大值以上,导致其坍缩为黑洞(BH)。在这里,我们第一次研究这个过程,在三维空间,并在充分的广义相对论。通过考虑三个初始NS配置,每一个周围的磁盘(质量约7% M_{NS}),我们调查的吸积盘的影响的动力学的崩溃和它的印记上的引力波(GW)和电磁(EM)的信号,可以由这些来源。我们特别表明,即使GW信号是类似的吸积诱导的崩溃(AIC)和NS在真空中的崩溃(和检测只有银河系源),EM对应物可以让我们区分这两种类型的事件。事实上,我们的模拟表明,虽然NS在真空中的崩溃没有留下明显的重子物质的事件视界外,AIC是由一个阶段的快速吸积幸存的磁盘到新形成的BH。坍缩后的吸积速率约为~10^{-2} M_{sun} s^{-1},使这些事件成为短伽马射线暴的诱人候选者。
2012-09-21 astro-ph.HE gr-qc
Formation of millisecond pulsars with long orbital periods by accretion-induced collapse of white-dwarfs
大质量白矮星的吸积诱导坍缩是形成中子星的重要途径。从红巨星(RG)吸积富氢物质的氧氖(ONe)WD可能会经历AIC过程,最终产生毫秒中微子(MSP),称为RG施主通道。以前的研究表明,该通道只能解释轨道周期为$>500\,\rm d$的MSP。值得注意的是,最近的观测发现了更多的宽轨道MSP($60-500\,\rm d$),但它们的起源仍然非常不确定。在目前的工作中,通过采用绝热幂律假设的传质过程中,我们进行了大量的完整的二元演化计算的形成MSP通过RG施主通道在一个系统的方式。发现该通道对观测到的轨道周期在$50-1200\,{\rm d}$范围内的MSP有贡献,在WD伴星质量-轨道周期图中,几乎所有宽轨道的MSP都可以被该通道覆盖.目前的工作表明,AIC过程提供了一种可行的方法来形成具有宽轨道的MSP。
2022-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Transients from the Accretion Induced Collapse of White Dwarfs
长期以来,人们一直认为,在某些情况下,当白矮星(WD)生长到克拉塞卡极限时,它可以经历吸积诱导坍缩(AIC),形成快速旋转的中子星。然而,到目前为止,对这类事件的探测还没有被发现,这可能是因为光学的、类似超新星的发射预计是暗淡和短暂的。在这里,我们提出了一个新的签名AIC:一个短暂的无线电源持续了几个月。快速旋转,伴随着磁通冻结和发电机动作,可以在坍缩期间将WD的磁场增长到磁星强度。这颗新诞生的磁星的自旋下降产生了一个脉冲星风星云(PWN),其周围的喷出物约为0.001-0.1Msun。我们的计算表明,来自PWN的同步辐射可能在射电中被探测到,即使磁星的磁场相当适中,约为2* 10 ^14 G,初始自旋周期约为10 ms。在1.4 GHz下探测极限为1 mJy的巡天观测中,在任何给定的时间都可以看到高于阈值约4(f/10^-2)的结果,其中f是AIC速率与Ia型超新星速率的比值。如果某些合并产生的是大质量的中子星而不是黑洞,那么双星中子星也会产生类似的情况。最后,我们讨论了这些类型的无线电源的可探测性在一个时代的设施与高测绘速度。
2012-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigation of Some Physical Properties of Accretion Induced Collapse in Producing Millisecond Pulsars
研究了双星系统中吸积白矮星(WD)的吸积诱导坍缩(AIC)产生的毫秒脉冲星(MSP)的磁场、自旋周期和质量等物理特性。我们还调查了这些特性的变化过程中的传质阶段的系统,在其方式成为一个MSP。我们的方法使我们能够跟踪磁场和自旋周期的变化过程中的WD通过AIC过程中的MSP转换。我们主要关注的是形成激变变星的大质量双星WDs(M > 1.0Msun),它们有可能演化到Ekrasekhar极限,然后坍缩成为MSPs。有关这些参数的知识可能是有用的AIC的观测功能的进一步建模。
2012-01-20 astro-ph.HE
Dynamically driven collapse of a thermally stable accretion disk in a nova-like system
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Guizhou University(贵州大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过TESS观测发现VY Scl型类新星MASTER OT J072703.91-631952.8的热稳定吸积盘发生动力学坍缩,提出该系统存在此前未被识别的动力学驱动循环,无法用质量转移变化范式解释。
2026-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion induced merger leading to core collapse supernovae in old stellar populations
我们研究了可能导致核心坍缩超新星(CCSNe)的三星演化,这些恒星星族太老,不允许单星或双星演化形成CCSNe,即,在那里,从主序星演化出来的质量最大的恒星质量约为4- 5 Mo。在这种情况下,我们研究的质量最大的恒星在三重系统,质量~4- 5 Mo,转移质量的内部双星系统在一个轨道间隔~100- 1000 Ro。内双星的初始轨道间距为~10- 50 Ro。内双星吸积了主星失去的大部分质量,两颗恒星膨胀,它们的共同轨道收缩,直到合并。合并的产物是一颗质量约为8- 10 Mo的主序星,后来经历了CCSN爆炸,并留下了NS残留物,与主星的白矮星(WD)残留物结合或不结合。我们估计这个WD-NS反向进化场景的事件率是所有CCSNe的~5e-5的一小部分。我们预计,在未来十年,巡天将发现1-5个这样的事件。
2021-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Links between the shock instability in core-collapse supernovae and asymmetric accretions of envelopes
核心坍缩超新星的爆炸机制尚未完全了解,但多维流体不稳定性,如静止吸积激波不稳定性(SASI)和对流,现在被认为是至关重要的冲击复苏。另一个多维效应,最近一直争论的是不对称的结构在祖细胞,这是由剧烈的对流在硅/氧层发生之前的崩溃,揭示了最近的大质量恒星演化的最后阶段的数值模拟。此外,它也已经证明了数值吸积的这种非球形信封可以促进激波复苏。因此,这两个多维度可能是成功爆炸的关键。在本文中,我们进行了一个线性稳定性分析的核心坍缩超新星的常设吸积激波,考虑到非球形,不稳定的吸积流的冲击,以澄清这两种效果之间可能存在的联系。我们发现,这种激波前扰动可以有效地激发流体不稳定性,从而有助于在核心坍缩超新星中的激波复活。
2016-07-03 astro-ph.HE physics.flu-dyn
One-Armed Spiral Instability in Double-Degenerate Post-Merger Accretion Disks
越来越多的观测和理论证据表明,即使不是大多数正常的Ia型超新星(SNe Ia),也有一些是由双白矮星合并而成的。本文讨论了双星白矮星(WD)合并后的演化及其与Ia超新星双简并通道的关系。我们提出了三维模拟碳-氧(C/O)WD二元系统进行不稳定的传质,改变总质量和质量比。我们证明,这些系统通常会引起单臂引力螺旋不稳定性。即使在没有磁场的情况下,螺旋密度模式也会在圆盘中传输质量和角动量,并且在次级与初级质量比大于$0.6$的情况下最为明显。我们进一步分析了这些系统中的碳燃烧,以评估爆炸的可能性。与$1.1 + 1.0 M_{\odot}$ C/O WD二进制的情况下,我们发现WD二进制系统具有较低的质量和较小的质量比不引爆SNe Ia到$\sim8-22$外动力学时间。然而,另外两个模型确实经历了净加热,它们的长期温度升高可能导致比这里考虑的时间尺度更长的爆炸。
2017-04-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The single-degenerate model for the progenitors of accretion-induced collapse events
氧氖白矮星(ONe WD)的吸积诱导坍缩(AIC)是恒星演化的一种理论预测结果,可能与某些中子星系统的形成有关。然而,AIC事件的起源模型还没有得到很好的研究,最近的研究表明,当CO WD表面发生偏离中心的碳点火时,CO WD+He星系统也可能通过AIC过程参与中子星系统的形成。本文系统地研究了AIC事件的单简并(SD)模型,包括CO WD+He星通道和ONe WD+MS/RG/He星通道的贡献。首先,在详细的双星演化计算的基础上,给出了在轨道周期--次质量平面内产生AIC事件的这些SD通道的初始参数空间。然后,根据一种二进制总体综合方法,基于初始参数空间,给出了这些SD通道的AIC事件发生率和延迟时间。我发现我们银河系中AIC事件的发生率在$\sim0.3-0.9\times10^{-3}$ \,yr $^{-1}$的范围内,它们的延迟时间为$>$ 30\,Myr。研究还发现,ONe WD+He星通道是产生AIC事件的主要途径,而CO WD+He星通道在研究AIC事件的起源时不可忽略。
2018-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
It's always the quiet ones: Single Degenerate Double Detonation Type Ia Supernova from Quiescent Helium Accretion
Technion — Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Azrieli College of Engineering(阿茨里工程学院);The Open University of Israel(以色列开放大学)
研究单退化氦吸积碳氧白矮星通过亚 Chandrasekhar 质量双点火路径形成Ia型超新星,通过多维水动力模拟验证了静默条件下的双点火机制。
2026-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reviving the stalled shock by jittering jets in core collapse supernovae: jets from the standing accretion shock instability
我提出了一个方案,其中一个吸积流交替角动量的意义上的新诞生的中子星在核心坍缩超新星(CCSNe)有效地放大磁场,并通过发射喷气机。坍缩核对新生中子星的吸积流具有螺旋型静止吸积激波不稳定性(SASI)。这种不稳定性导致吸积气体的随机可变角动量,这反过来又形成了具有交替方向的角动量的吸积流,因此在任何给定时间交替剪切。我研究的剪切在这个交替剪切子开普勒流入发表的模拟,并提出了一个新的比较与开普勒吸积盘。从这个比较中,我认为它可能和开普勒吸积盘一样有效地通过发电机放大磁场。我认为,虽然吸积流的平均比角动量很小,即,次开普勒,这种交替剪切吸积流可以发射不同方向的射流,即,抖动射流。中微子加热是进一步激发喷流的重要因素。抖动的喷流局部地使停滞的吸积激波在瞬间的极方向上复活,并由此使恒星爆炸。我再次重申我的呼吁,从中微子驱动的CCSNe爆炸到由中微子加热辅助的射流驱动的爆炸机制的范式转变。
2019-01-23 astro-ph.HE
Exploding Core-Collapse Supernovae by Jets-Driven Feedback Mechanism
利用2.5维流体动力学模拟研究了核心坍缩超新星(CCSNe)抖动喷流爆炸模型中的流动结构,发现该模型中的流动满足爆炸的一些基本要求。在抖动喷流模型中,喷流由围绕新生中子星的间歇性吸积盘以随机方向发射。它们将自己的动能储存在坍缩的核内,并通过喷射外核引发爆炸。喷流的吸积和发射是由一个反馈机制控制的:当喷流设法喷射核心时,吸积停止。我们发现,即使当射流的方向围绕对称轴变化时,它们也会膨胀热气泡,设法将气体向各个方向排出。我们还发现,虽然大部分的环境核心气体向外喷射,足够的质量来提供动力的射流吸积(0.1Mo),主要是从赤道面方向。这与作为反馈机制的抖动射流爆炸机制是兼容的。
2013-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the Accretion Induced Collapse of White Dwarfs in Millisecond Pulsars
本文研究了具有长轨道周期(P_orb > 2 d)分布的毫秒脉冲星(MSP)的祖先星,通过白矮星(WD)的吸积诱导坍缩(AIC)揭示了WD双星与某些MSP双星长轨道的联系。为此,我们提出了一个模型,通过AIC过程中脉冲星的非对称反冲,将双星MSP转变为宽双星和高圆轨道(e < 0.1),这可能表明原中子星的旋转具有相当大的反冲速度。结果显示了冲击波、结合能和质量损失(0.2M_sun)的影响。该模型表明脉冲星系统与AIC候选者相关。
2019-01-02 astro-ph.HE
Radiation GRMHD Simulations of the Hard State of Black Hole X-ray Binaries and the Collapse of a Hot Accretion Flow
我们提出了全球辐射GRMHD模拟强磁化吸积到一个旋转,恒星质量的黑洞在亚爱丁顿率。使用频率相关的蒙特卡罗程序康普顿散射,我们自洽地发展的离子-电子流体和它的辐射场的两个温度的描述。对于爱丁顿比$L/L_{\rm Edd} \gtrsim 10^{-3}$,从热康普顿化到$\simeq 100$ keV的截止,出现的光谱形成明显的幂律形状,这是黑洞X射线二元系统的硬光谱状态的特征。在这些亮度下,辐射效率高($\approx 24\%$),并导致磁场在动态上重要的较密集的中平面区域。对于$L/L_{\rm Edd} \sim 10^{-2}$,我们的热吸积流似乎经历热失控和崩溃。我们的模拟表明,热吸积流可以辐射效率,并提供了一个估计其最大光度。
2021-09-13 astro-ph.HE
Thermal Runaway During the Evolution of ONeMg Cores towards Accretion-Induced Collapse
我们研究的退化电子核心的演变主要由碳燃烧产物氧,氖,镁(以下ONeMg核心)正在进行压缩。A=20和A=24同位素的电子俘获反应减少了电子分数并加热了核心。我们开发和使用恒星天体物理学实验模块(MESA)恒星演化代码的新功能,该代码提供了这些关键反应的高度精确的实现。这些新的准确率和MESA执行极小空间分区的能力证明了Ne-20电子捕获反应的温度和密度敏感性引发的核心热失控。分析和数值计算都表明,这种热失控不会引发核心对流,而是导致中心集中(r < km)的热失控,随后将从恒星中心发射氧爆燃波。我们使用MESA进行参数的研究,量化的影响,镁的质量分数,中心温度,压缩率,和不确定性的电子捕获反应速率上的ONeMg核心演变。这使我们能够建立一个中心密度的下限,在该中心密度下,氧气爆燃波开始$ρ_c > 8.5 \times 10^9\, \textrm{g cm}^{-3}$。根据先前的工作和数量级的计算,我们预计在这些密度或以上点燃氧气的物体会坍缩并形成中子星。像这样的计算是一个重要的步骤,在生产更现实的祖模型的研究签名吸积引起的崩溃。
2016-08-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Eccentric millisecond pulsar + subdwarf B star from rotationally delayed accretion-induced-collapse scenario
International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(国际超新星中心,云南省超新星研究重点实验室,中国科学院云南天文台)
研究基于旋转延迟吸积诱导坍缩模型,预测了偏心毫秒脉冲星+亚矮星B星系统的轨道参数及银河系诞生率,指出其可能在年轻环境中存在。
2026-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Formation of Eccentric Millisecond Pulsars by Accretion-induced Collapse of Massive White Dwarfs
本研究通过双星族群合成与圆化计算,发现吸积诱导坍缩过程中圆化不足的大质量白矮星双星可演化为偏心毫秒脉冲星,其狭窄的初始参数自然解释了观测到的轨道周期狭窄范围。
2023-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Towards an accurate description of an accretion induced collapse and the associated ejected mass
我们重新审视吸积诱导坍缩(AIC)过程,在这个过程中,白矮星坍缩成中子星。我们的动机是与快速射电暴FRB 121102相关的持久射电源,Waxman将其解释为一个微弱的恒星爆炸,伴随着一个小的($\sim 10^{-5}M_{\odot}$)温和的相对论性质量喷射,这可能与AIC一致。此外,相对较低的喷射质量与崩溃前风的相互作用可能与快速光学瞬变有关。的AIC模拟与一维,拉格朗日,牛顿流体动力学代码。我们把重点放在准确地处理状态方程和核燃烧,这是需要任何研究,试图准确地模拟AIC。我们把中微子物理学和广义相对论修正等课题留待将来研究。使用现有的初始配置文件和我们自己的初始配置文件,我们发现,喷出的质量是$\sim 10^{-2}$ $10^{-1}M_{\odot}$在很宽的参数范围内,我们构建了一个简单的模型来解释我们的结果。
2020-04-28 astro-ph.HE
Accretion Feedback from newly-formed black holes and its implications for LIGO Sources
最常见的恒星质量黑洞(BH)双星的形成通道,如LIGO观测到的,通常假设它们是由大质量前超新星恒星的直接坍缩组装而成的。然而,目前还不清楚新形成的黑洞的最终质量和自旋是否来自整个恒星祖先的坍缩,或者只是其中的一小部分,因为黑洞形成过程中释放的吸积反馈与周围的恒星的耦合将不可避免地导致它的喷射。如果黑洞是通过吸积盘形成的,从中心流出的气体将导致残余气体喷出,从而阻止恒星坍缩,减少新形成的黑洞可以吸积的质量和自旋。在这里,我们讨论的一般性质的黑洞(质量和自旋)与崩溃的旋转,氦星前超新星的祖先。当包括吸积反馈时,BH驱动强大的外流,加热周围的包层,有效地关闭坍缩。这就产生了各种结果,从非常大的低自旋黑洞(如GW150914所推断的)到更轻和更快旋转的黑洞(如GW151226所推断的)。
2019-04-09 astro-ph.HE
Parametric Study of Flow Patterns behind the Standing Accretion Shock Wave for Core-Collapse Supernovae
在这项研究中,我们进行三维流体动力学模拟系统地调查吸积激波,通常形成在核心坍缩超新星的反弹后阶段后面的流动模式。添加小扰动的球对称,稳定,冲击吸积流,我们计算随后的演变,找到什么样的流型出现的流体动力学不稳定性,如对流和站立吸积激波不稳定性(SASI)的结果,为不同的中微子光度和质量吸积率。根据这两个控制参数,确实实现了各种流型。我们将它们分为三种基本模式和两种中间模式:前者包括晃动运动(SL),螺旋运动(SP)和多浮泡形成(BB);后者包括螺旋运动与气泡形成(SPB)和螺旋运动与脉动变化的旋转速度(SPP)。虽然冲击后的流动是高度混乱的,但在图案实现中有明显的趋势。晃动和螺旋运动往往是占主导地位的高吸积率和低中微子光度,和多个浮力气泡占主导地位的低吸积率和高中微子光度。有趣的是,在临界光度附近的半非线性和非线性相位之间的主导模式并不总是相同的;在后一种情况下实现了中间情况。运行几个不同的随机扰动的模拟,我们确认,在大多数情况下,流动模式的实现是强大的。
2014-03-19 astro-ph.HE
Accretion-Induced Collapse of White Dwarfs as an Alternative Symbiotic Channel to Millisecond Pulsars
近年来,由于白矮星(WD)中的吸积诱导坍缩(AIC)对再循环过程中产生的毫秒微扰(MSP)的影响,人们对这一尚未解决的问题进行了深入的研究。我已经发现,银河系盘中的双星MSP的轨道周期分布紧密地遵循指数分布。我还通过将我们的数据与MSP人群的指数分布拟合来确定Nobs的最佳拟合平均值。因此,可以说,达到克拉塞卡极限可能会导致大质量WD爆炸为Ia型超新星(在CO WD的情况下)或ONeMg WD的点火,并可能合并在一些CO WD中,所有这些都导致特殊的MSP系统。一个可能的形成的情况下,该系统在此演化阶段具有圆形轨道,进行了讨论。
2022-10-14 astro-ph.HE
Strong magnetic field inside degenerate relativistic plasma and the impacts on the neutrino transport in Core-Collapse Supernovae
Peking University(北京大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);Beihang University(北京航空航天大学);The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
本文研究强磁场对核坍缩超新星中微子输运的影响,通过泄漏方案和1D模拟发现磁场增强中微子不透明度,导致中微子球半径增大、束缚时间延长、峰值光度降低和能量延迟。
2026-09-16 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Anisotropic neutrinos and gravitational waves from black hole neutrino-dominated accretion flows in fallback core-collapse supernovae
核心坍缩超新星(CCSNe)的退落对决定其中心致密残留物的性质起着重要作用,而致密残留物可能在大质量CCSNe中心产生黑洞(BH)超吸积系统。当吸积速率极高且中微子冷却占主导地位时,超吸积应处于中微子主导吸积流(NDAF)阶段,大量各向异性MeV中微子将伴随强引力波(GW)从盘中发射出去.在本文中,我们进行了一系列的一维CCSN模拟的初始爆炸能量的范围内的$2-8$ B(1 B = $10^{51}$ erg)的研究回落过程。通过考虑中心BH质量和自旋在回落吸积过程中的演化,给出了大质量祖星的初始爆炸能量、质量和金属丰度对各向异性MeV中微子谱和NDAF产生的GWs波形的影响.这些中微子或GW信号可能被运行中或未来的探测器探测到,多信使联合探测可以限制CCSNe和祖星的性质。
2021-08-09 astro-ph.HE
Accretion-Induced Collapse of Neutron Stars in the Disks of Active Galactic Nuclei
活动星系核盘是恒星及其致密残骸演化的丰富环境。非常稠密的介质有利于快速吸积,而扭矩和迁移陷阱则促进了双星的形成和合并。因此,长和短的伽马射线暴(GRB)都是可以预期的。我们发现活动星系核盘是另一个有趣现象的理想环境:中子星(NS)到黑洞(BH)的吸积诱导坍缩(AIC)。致密盘中的快速吸积可以导致NS增长到超过其状态方程所允许的最大质量的点。广义相对论磁流体动力学模拟表明,如果NS在坍缩前被一个迷你盘包围,然后迅速吸积到BH上,和/或如果NS高度磁化,则预计会有电磁信号,这是由于坍缩期间磁层的重连。在这里,我们计算的AIC和他们的位置在磁盘上的孤立的NS,并为(最初稳定)NS形成的NS-NS合并。我们发现,全球AIC率为$\sim 0.07-20$ ~Gpc $^{-3}$ ~yr $^{-1}$,我们讨论了他们的可观察的前景和签名,因为他们出现在密集的磁盘环境。
2021-03-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Planar Jitternig-Jets Pattern in Core-Collapse Supernova Explosions
我们使用3D流体动力学数值模拟,并表明,抖动的双极喷气机,电源核心坍缩超新星(CCSN)爆炸通道进一步吸积到新诞生的中子星(NS),连续双极喷气机往往是在同一平面发射的前两个双极喷气事件。在抖动喷流模型中,CCSNe的爆炸是由具有随机角动量的吸积气体形成的间歇性吸积盘发射的抖动喷流提供动力的。前两个双极射流事件主要从由两个双极轴限定的平面喷射质量。然后,吸积从垂直于该平面的两个相反方向进行。这样的流动在同一平面的方向上具有角动量。如果气体形成了一个吸积盘,喷流将或多或少地在与前两次发射事件的喷流所定义的平面相同的平面上发射。从恒星核心流出的物质在喷流定义的平面上可能有更高的质量通量。在巨大的恒星祖先中,我们不希望这种平面形态存在,因为大量的氢包层往往会使爆炸更接近球形。在Ib型和Ic型超新星中,没有大质量的包层,平面形态可能会在超新星遗迹上留下印记。我们推测,平面抖动喷流背后的仙后座A超新星遗迹的形态。
2015-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Does Nature allow formation of ultra-compact black hole X-ray binaries via accretion-induced collapse of neutron stars?
本文提出黑洞超致密X射线双星可通过中子星吸积至最大质量后发生吸积诱导坍缩形成,并预测LISA可探测到2至5个此类系统。
2023-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hypercritical Accretion, Induced Gravitational Collapse, and Binary-Driven Hypernovae
诱发引力坍缩(IGC)范式已成功地用于解释超新星(SNe)Ic与伽马射线暴(GRB)的伴生现象。它的前身是一个由碳氧(CO)核和中子星(NS)伴星组成的紧密双星系统。SN的爆炸导致NS伴星的超临界吸积,达到临界质量,从而导致其引力坍缩成为黑洞(BH),并随之发射伽玛暴。这个过程的第一个估计是基于一个简化的模型的二进制参数和邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积率。我们在这里提出的第一个完整的数值模拟IGC现象。我们模拟了CO星的核心坍缩和SN爆炸,获得了SN喷出物的密度和喷射速度。我们遵循的流体动力学演化的吸积材料落入Bondi-Hoyle表面的NS所有的方式,其纳入NS表面。当NS达到临界质量时,模拟上升到BH形成。对于适当的二元参数,IGC发生在短的时间尺度(100- 1000秒),由于在NS表面附近的光子捕获和中微子冷却的综合有效作用。我们还表明,IGC的情况下导致一个自然的解释,为什么伽玛暴只与SN IC完全不存在或很少氦。
2014-09-04 astro-ph.HE
Features of Accretion-phase Gravitational-wave Emission from Two-dimensional Rotating Core-collapse Supernovae
我们探讨了起源质量和自转对核心坍缩超新星在反弹后、爆炸前和吸积阶段的引力波(GW)发射的影响。我们提出了15个二维(2D)中微子辐射流体动力学模拟的结果,从最初的恒星坍缩到核心反弹后的$\sim$ 300 ms。我们研究了四个零年龄主序(ZAMS)的祖质量范围从12 $M_\odot$到60 $M_\odot$和四个核心旋转速率从0到3拉德s $^{-1}$的GW信号的功能。我们发现,GW应变立即围绕核心反弹是相当独立的ZAMS质量和-与以前的研究结果一致-它是更严重地依赖于核心角动量。在以后的时间,所有非旋转的祖细胞表现出响亮的GW发射,我们归因于振动g-模式的质子中子星(PNS)的对流激发的激波后层和常设吸积激波不稳定性(SASI)。我们发现,增加的旋转速率的结果在静音的吸积相GW信号由于离心效应,抑制在激波后区域的对流,淬火SASI,并减缓PNS峰值振动频率增加的速度。此外,我们验证了我们的近似广义相对论(GR)的有效电位治疗重力比较我们的核心反弹GW应变与最近的2D GR结果的其他团体。
2019-06-30 astro-ph.HE
Formation of black hole and accretion disk in a massive high-entropy stellar core collapse
我们提出的第一个完全广义相对论轴对称模拟的旋转高熵恒星的核心崩溃的黑洞和吸积盘的数值结果。考虑到相关的微观物理进行模拟。初始条件为球形核,电子分数为常数($Y_e = 0.5$),每个重子的熵为$s$ = 8 $k_B$,并叠加了角速度.在早期阶段,核心以类似的方式塌陷。然后,由于自由核子的气体压力,它经历了一个弱的反弹。由于反弹很弱,核心最终坍缩成一个黑洞。随后的演化取决于初始角速度。当自转不快时,形成几何上薄(但光学上厚)的吸积盘,在盘的内部形成激波。对于中等旋转的情况,薄的吸积盘在激波产生的热能充分积累后,最终膨胀成几何上厚的环面。此外,对流发生在环面内部。由于对流运动,中微子光度随时间变化剧烈。相反,对于快速旋转的情况下,一个几何厚环面形成后不久,黑洞形成,对流活动是弱的,由于周转模式的存在。
2011-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Thermonuclear Explosions and Accretion-induced Collapses of White Dwarfs in Active Galactic Nucleus Accretion Disks
嵌入活动星系核(AGN)气体盘中的白矮星(WD)可以快速吸积盘中的物质,并使质量增长到甚至超过克拉塞卡极限。活动星系核吸积盘中也发生了WD(BWD)双星合并。我们研究这些事件的观测特征。我们认为,在活动星系核盘的质量吸积WD和BWD合并可以导致热核爆炸,驱动从磁盘表面的喷出物冲击爆发和动力缓慢上升,相对暗淡的Ia型超新星(SN)。这样的Ia超新星可能总是被质量为$M_{\rm SMBH}\gtrsim 10^8\,M_\odot$的超大质量黑洞(BH)周围活动星系核盘的辐射所掩盖。此外,有时活动星系盘中的白矮星也会发生吸积诱导坍缩,从而形成高磁化毫秒中子星。这个新生磁星随后的自旋下降过程可以将其旋转能量沉积到磁盘材料中,导致磁星驱动的冲击爆发和发光的磁星动力瞬变。我们表明,这样的AIC事件可以为$B\sim10^{15}\,{\rm G}$的磁场提供快速发展和发光的瞬态。由一颗含$B\sim10^{14}\,{\rm G}$的磁星提供动力的瞬变上升时间和峰值亮度,被预测具有与超亮超新星相似的性质。发生在相对较小质量的超大质量黑洞($M_{\rm SMBH}\lesssim10^8\,M_\odot$)周围的盘内部的AIC事件更有可能为比活动星系核盘发射亮得多的瞬变提供能量,因此更容易被识别。
2021-06-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion of rotating fluids onto stationary solutions
我们考虑了一般的定态解,并导出了旋转理想流体吸积的一般规律。对于非简并和简并的费米和玻色流体,我们得到了新的效果,模拟的质量中心的能量效应的两个碰撞粒子在视界附近。非简并流体的化学势是任意增长的,超相对论费米流体的比焓和费米动量也是任意增长的,而非相对论费米流体的比焓和费米动量逐渐消失。对于简并玻色流体,当流体接近视界时,两种情况仍然是可能的:a)玻色-爱因斯坦凝聚停止或b)温度逐渐下降到零。
2017-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
GRB 111209A/SN 2011kl: Collapse of a supramassive magnetar with r-mode oscillation and fall-back accretion onto a newborn black hole
超长持续时间的伽马射线暴GRB 111209 A被发现与一颗非常明亮的超新星(SNe)SN 2011 kl有关。GRB 111209 A/SN 2011 kl的物理机制在文献中已经得到了广泛的研究,但尚未形成定论。通过详细研究GRB 111209 A的X射线光变曲线的特征,结合SN 2011 kl的时间和光谱特征,我们认为,一个短寿命的超大质量磁星可以负责最初的浅X射线发射。当磁星坍缩成黑洞(BH)时,自旋能从黑洞中被电磁抽取,导致X射线通量急剧下降。一小部分包层物质回落并激活新生BH上的吸积,这在晚些时候产生X射线再亮撞击。在这个过程中,一个离心驱动的富含重子的准各向同性Blandford \& Payne流出物从复苏的吸积盘沉积其动能的SN喷出物,这给发光的SN 2011 kl提供动力。最后,我们根据观测结果对磁星的物理参数进行了限制。
2020-04-12 astro-ph.HE
Reviving the stalled shock by jittering jets in core collapse supernovae: The key role of magnetic fields
我发现,在最近的一项研究中添加的一个成分,以促进延迟中微子爆炸机制的核心坍缩超新星,即,在坍缩前的核心大尺度扰动,有一个更大的积极影响的抖动喷流爆炸机制。通过跟踪新生中子星上吸积物质的特定角动量,我发现吸积物质很可能形成间歇性的吸积带和吸积盘,尽管它们可能缺乏轴对称结构。这些吸积带和吸积盘很可能会发射喷流,但只有在数值代码中包含磁场,以及伴随着新生中子星旋转和吸积流剪切的高数值分辨率的情况下,这才能被模拟出来。我还讨论了坍缩前核心的旋转对于增加吸积流中的剪切力很重要,从而放大磁场的可能性。我呼吁从中微子驱动的大质量恒星爆炸机制到中微子加热辅助的喷流驱动的爆炸机制的范式转变。这种范式的转变将使人们认识到,要模拟核心坍缩超新星,必须使用磁流体动力学数值代码。
2018-10-22 astro-ph.HE
Amplifying magnetic fields of a newly born neutron star by stochastic angular momentum accretion in core collapse supernovae
我提出了一个新的机制,以提高磁场放大新诞生的中子星在核心坍缩超新星。在这种机制中,它在抖动喷流爆炸机制中运行,并在湍流对规则磁场的放大之上,核心坍缩超新星中随机角动量的吸积形成了具有强初始磁场但旋转缓慢的中子星。吸积气体的角动量变化是抖动喷流爆炸机制所特有的,它对中子星表面附近的吸积质量的磁场施加了一个变化的方位角切变。我认为,这可以形成一种放大效应,我称之为随机欧米茄(S $ω$)效应。在普通的$αω$发电机中,旋转具有恒定的方向和值,因此提供恒定的方位角剪切,而对流具有随机行为。在S $ω$发电机中,随机角动量不同于湍流,因为它在大尺度上运行,并且它不同于规则的旋转剪切,因为它是随机的。基本的假设是,由于角动量轴的方向从一个吸积插曲到下一个,吸积插曲的旋转流拉伸磁场,在前一个插曲放大。我估计单独的S $ω$发电机的放大因子为$\approx 10$。我推测,S $ω$效应解释了最近的一项发现,即许多中子星生来就具有强磁场。
2019-08-22 astro-ph.HE
Accretion-induced Collapse of Dark Matter-admixed Rotating White Dwarfs: Dynamics and Gravitational-wave Signals
本文对旋转白矮星与亚GeV简并费米子暗物质混合后的吸积诱导坍缩进行了二维流体动力学模拟。我们发现,DM组件将遵循崩溃的正常物质(NM)组件成为一个绑定DM核心。因此,我们证明了如何DM混合中子星可以形成通过DM混合AIC(DMAIC)的第一次,DM的动力学考虑。来自DMAIC的引力波(GW)签名显示出独特的特征。在扩散DM限制下,DM混合物间接地抑制了NM GW的反弹后光谱峰。在紧凑的DM限制,DM在银河系事件的崩溃动力学产生的GW是强大到足以被先进的LIGO检测到连续的低频($< 1000$ Hz)的NM核心反弹后的信号。我们的研究不仅是有史以来第一次计算GW从一个崩溃的DM对象,但也提供了关键功能,以确定DM在AIC事件,通过未来的GW检测。
2023-01-15 astro-ph.HE gr-qc
Mechanical feedback from black hole accretion as an energy source of core-collapse supernova explosions
根据核心坍缩超新星的传统设想,坍缩恒星的核心形成了一颗中子星,其引力能量释放向恒星外壳发出冲击波。然而,在大量的数值模拟中,激波失速和恒星不能成功爆炸,特别是对于大质量的紧凑恒星。我们考虑另一种情况,即随着质量的回落,坍缩的恒星在中心形成一个黑洞,周围是一个密集的,热的吸积盘,吹出强烈的外流(风)。风的动能可能导致恒星爆炸成功。本文对Kohri等人(2005)研究小回落中子星吸积的公式进行了改进,通过计算一组具有不同初始表面旋转速度、质量和金属丰度的前SN恒星模型的吸积历史,并通过比较盘风能和下落恒星包层的结合能,研究了这种盘风驱动的爆炸。我们表明,最有希望的模型,成功地通过这个新的通道是那些相对紧凑的前SN星相对较低的金属丰度和不太低的特定角动量。爆炸的总能量是$\sim 10^{51-52}$尔格,质量更大的前身可能产生更高能的爆炸。
2018-09-21 astro-ph.HE
The effect upon neutrinos of core-collapse supernova accretion phase turbulence
在核心坍缩超新星的吸积阶段,大振幅湍流是由吸积激波不稳定性和中微子加热驱动的对流共同作用产生的。湍流直接影响爆炸的动力学,但也有可能是一个额外的,间接的,反馈机制,由于湍流可以对中微子的味道演变,从而中微子加热的影响。本文从数值和解析两方面研究了吸积相湍流对中微子演化的影响。采用代表性的超新星轮廓从吸积阶段的超新星模拟,我们发现数值计算没有表现出湍流的影响。我们解释这种情况下使用两个分析描述:刺激过渡模型和扭曲的相位效应模型。在受激跃迁模型中,湍流效应取决于六种不同的长度尺度,如果要观察到受激跃迁引起的风味演变的变化,则必须满足它们之间的三个标准。我们进一步证明,扭曲相位效应取决于存在多个半绝热MSW共振或不连续性,也可以表示为三个相同的长度尺度之间的关系。当我们检查数值计算中使用的超新星轮廓时,我们发现三个受激跃迁标准不能满足,与湍流功率谱的形式无关,并且相同的超新星轮廓缺乏产生扭曲相位效应所需的多个半绝热MSW共振或不连续性。由此我们得出结论:在超新星吸积阶段,尽管存在大振幅湍流,但它对中微子味的演化没有影响。
2017-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Long-lived intermittent accretion disks in the jittering jets explosion mechanism (JJEM) of core-collapse supernovae
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究核心坍缩超新星抖动喷流爆炸机制中长寿命间歇性吸积盘的形成,通过粘性驱动角动量传输和喷流阻止极向吸积延长盘寿命,增加JJEM可解释的形态种类,强化其作为CCSN主要爆炸机制的地位。
2026-09-09 astro-ph.HE
Multimessenger Emission from the Accretion Induced Collapse of White Dwarfs
本文通过完全广义相对论三维模拟研究不同旋转白矮星的AIC,分析引力波、中微子与电磁辐射及可探测性,表明快速旋转AIC是未来第三代地基探测器多信使观测的现实目标。
2023-08-03 astro-ph.HE gr-qc
Direct Measurement of the Accretion Disk Formed in Prompt Collapse Mergers with Future Gravitational-Wave Observatories
本文通过数值相对论模拟发现吸积盘影响瞬坍缩并合双星的铃宕引力波信号,并提出利用未来引力波天文台以10%相对误差直接测量黑洞形成时吸积盘质量的方法。
2025-07-18 astro-ph.HE gr-qc