Progenitor with small reaction networks should not be used as initial conditions for core collapse
核坍缩初始条件是理解大质量恒星爆炸机制的瓶颈，使用绕过弱反应的小型核反应网络（NRN）计算的progenitor不足以研究坍缩动力学，作者建议不要在昂贵的多维核坍缩及爆炸模拟中使用此类progenitor。
2024-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamics of core-collapse supernovae and their progenitors
多维流体流动在大质量恒星的核心坍缩超新星爆炸中起着至关重要的作用。近年来，这些现象的三维（3D）模拟已经显着成熟。通过中微子驱动机制确定激波复活的成分已经取得了相当大的进展，并且已经在一些自洽的3D模型中获得了成功的爆炸。然而，这些进步也带来了新的挑战。由于需要增加物理真实性和有意义的模型验证，超新星理论现在正朝着一个更综合的观点发展，该观点将坍缩前后期对流燃烧阶段的多维现象，爆炸引擎和超新星包层中的混合不稳定性联系起来。在这里，我们回顾了我们目前的理解多维流体流动的核心坍缩超新星和他们的祖先。我们首先概述了核心坍缩超新星和后期对流燃烧阶段的流体动力学模拟所面临的具体挑战。然后，我们讨论了最新的进展和开放的问题，在理论和模拟。
2020-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary-Stripped Stars as Core-Collapse Supernovae Progenitors
大多数大质量恒星在其生命周期中都会经历双星的相互作用，这会改变被剥离的恒星的表面和核心结构，对它们最终成为核心坍缩超新星的命运产生重大影响。然而，迄今为止，核心坍缩超新星的模拟几乎完全集中在单个恒星的演化上。我们提出了一个系统的模拟研究的单一和双剥离的恒星具有相同的初始质量的候选人的核心坍缩超新星（11 - 21 M $_{\odot}$）。一般来说，我们发现，双星剥离的恒星核心往往是不那么紧凑，更突出，更深的硅/氧界面，并优先爆炸相应的相同初始质量的单星。这两种演化模式之间的行为二分法将对超新星统计数据产生重要影响，包括最终的中子星质量、爆炸能量和核合成产额。被剥离的双星残余物也很有可能填充最重的中子星和最轻的黑洞之间可能存在的质量差。我们的工作在两个方面有所改进，因为我们自洽地解释了坍缩前的恒星演化和随后的爆炸结果。即便如此，我们的研究结果强调需要更详细的恒星演化模型，以捕捉爆炸结果的敏感性。
2021-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Explosion Mechanism of Core-Collapse Supernovae and Its Observational Signatures
大质量恒星的死亡被许多谜团所笼罩。其中之一是将简并铁核的坍缩转变为爆炸的机制，这一过程决定了超新星爆炸的能量、幸存的致密残骸的性质以及核合成产额。由于现代时域天文测量和对爆炸机制的新测试成为可能，核心坍缩超新星观测的数量一直在加速增长。我们回顾了参数化超新星爆炸模型的预测，并将其与从观测到的光变曲线、光谱和中子星质量推断出的爆炸性质进行了比较。
2020-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bolometric and UV Light Curves of Core-Collapse Supernovae
自2005年以来，雨燕紫外光学望远镜（UVOT）一直在观察紫外和光学的所有子类型的核心塌陷超新星（CCSNe）。我们在这里提出了50 CCSNe与斯威夫特UVOT观察，分析他们的紫外特性和行为。当我们在所有三个UV滤光器中具有多个UV检测时（λc = 1928 - 2600 nm），我们生成早期的热测量光变曲线，分析这些光变曲线的性质，UV对它们的贡献，并推导出UV通量对基于光学-IR的热测量光变曲线的贡献的经验校正。
2013-05-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
SuperNova IDentification spectral templates of 70 stripped-envelope core-collapse supernovae
我们使用Modjaz等人（2014）发表的640个剥离包络核心塌陷SNe（SESNe）光谱构建了70个超新星识别（SNID; Blondin & Tennis 2007）超新星（SN）模板。由458个光谱构建的56个SN模板是全新的，将SESNe的数量和当前SNID数据库中SESNe光谱的数量分别增加了2.6和2.0倍。我们还对当前SNID数据库中的模板进行了一些类型和阶段改进。
2015-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-band optical light-curve behavior of core-collapse supernovae
我们介绍了2002-2012年期间使用印度奈尼塔尔阿雅巴塔观测科学研究所（缩写为ARIES）运营的1 m级光学望远镜对19个明亮的核心塌陷SNe进行UBVRI光学光度跟踪获得的调查结果。这组均匀的数据已被用来研究光学光/色曲线的行为，并深入了解对象到对象的特性。我们推导出IIP、Ibc和发光SNe型的积分亮度。两个特殊类型的IIP事件的光度性质类似于正常的IIP和光谱性质类似于亚发光IIP已被确定。
2013-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Sterile neutrino oscillations in core-collapse supernovae
我们已经进行了核心坍缩超新星模拟，允许电子中微子（或其反粒子）与右手无菌中微子之间的振荡。我们已经考虑了一系列的混合角和不育中微子的质量，包括那些符合不育中微子作为暗物质的候选者。我们研究这种振荡是否会影响超新星的核心反弹和冲击再加热。我们确定的最佳范围的混合角和质量，可以大大提高超新星爆炸有效地传输电子反中微子从核心后面的冲击，他们提供额外的加热，导致更大的爆炸动能。我们表明，这种效应可以导致恒星爆炸，否则就会崩溃。我们发现，一个有趣的周期性的中微子光度的发展，由于一个周期的中微子密度的耗尽转换为无菌中微子关闭转换，然后由一个补充的中微子密度作为中微子运输通过核心。
2014-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Critical Conditions for Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星的爆炸可以近似为原中子星（PNS）吸积的稳态解的崩溃。分析表明，当中微子光度超过临界值L_c时，即使在最佳激波半径R下，中微子球压力也超过流体静力极限。由此得到L_c \propto M^2 T^2（经对数修正）和R \propto M/T，与数值结果一致，其中M、T为PNS质量和中微子温度。近临界流动可以近似为等温层顶部的弹道壳。
2012-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Influence of Magnetorotational Instability on Neutrino Heating: A New Mechanism for Weakly Magnetized Core-Collapse Supernovae
我们研究了磁旋转不稳定性（MRI）对弱磁化，快速旋转的核心崩溃的动力学的影响进行高分辨率的MHD模拟在轴对称与简化的中微子转移。我们发现，一个最初的子磁星类磁场是急剧放大的MRI，并大大影响其后的动态。虽然磁压不足以强到喷射物质，但放大的磁场有效地将角动量从高纬度转移到低纬度，这会由于额外的离心力而导致低纬度加热区的扩大。这会提高中微子加热的效率，最终导致中微子驱动的爆炸。这是一个新的核心坍缩超新星的场景，迄今为止从未被数值模拟证明。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Search for Core-Collapse Supernovae using the MiniBooNE Neutrino Detector
我们提出了在银河系的核心坍缩超新星的搜索，使用MiniBooNE中微子探测器。在2004年12月14日至2008年7月31日期间，没有发现我们银河系发生核心坍缩超新星的证据，相当于98%的收集寿命。我们将核心坍缩超新星的发生率限制在13.5 kpc的距离内，即在90% CL时每年小于0.69颗超新星。
2009-10-16 astro-ph.HE
Inferring the core-collapse supernova explosion mechanism with three-dimensional gravitational-wave simulations
用先进的LIGO和Virgo引力波探测器网络探测到核心坍缩超新星信号将使我们能够测量源的天体物理参数。在真实的高级引力波探测器数据中，存在可能模仿真实引力波信号的瞬态噪声伪影。在本文中，我们概述了在超新星模型证据提取器（SMEE）中实施的程序，该程序确定核心坍缩超新星信号候选者是否是噪声伪影，快速旋转的核心坍缩超新星信号或中微子爆炸机制核心坍缩超新星信号。此外，我们使用最新的三维引力波核心坍缩超新星模拟，我们概述了一个新的程序时，只有一个检测器是可操作的背景噪声瞬变的拒绝。我们发现，当使用三维波形作为信号模型时，检测所有波形所需的最小SNR降低。
2017-12-08 astro-ph.HE
Probing the Core-Collapse Supernova Mechanism with Gravitational Waves
核心坍缩超新星爆炸的机制必须利用引力坍缩提供的能量，并将必要的部分转化为喷出物的动能和内能。尽管经过几十年的理论研究，核心坍缩超新星爆炸的详细机制仍然是未知的，但有迹象表明多维过程是其核心。这开启了用引力波探测超新星机制的可能性，引力波携带着来自垂死大质量恒星深处超新星引擎的直接动力学信息。我提出了一个简明扼要的物理和主要的多维动力学中微子驱动，磁旋转，声学驱动的核心坍缩超新星爆炸的情况下。讨论和对比这些机制的引力波发射特性的估计，我认为，它们的引力波签名是明显不同的，从附近的核心坍缩事件的引力波的观测（或非观测）可以把强大的约束超新星机制。
2009-05-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Core-Collapse supernovae and its progenitors
无法维持引力坍缩的大质量恒星，在核燃烧阶段结束时，变成核心坍缩超新星，留下致密的物体，如中子星或黑洞。像质量和金属丰度的祖属性主要决定爆炸参数和紧凑的残留物的类型。在本文中，我们总结了ARIES和其他印度天文台严格观测到的三种核心塌陷类型IIP SNe 2012 aw、2013 ab和2013 ej的观测研究，并讨论了它们的起源和爆炸性质。
2016-03-08 astro-ph.HE
Neutrino Fluxes from a Core-Collapse Supernova in a Model with Three Sterile Neutrinos
本文用数值方法计算了一颗超新星的引力坍缩特征及其质子中子核形成过程中产生的活动中微子和惰性中微子的通量。在不同的输入参数和初始条件下，计算了不同中子化程度的核物质中活动中微子和不育中微子的相对产额。在超致密核物质中，中子化共振度下产生的无菌中微子的比例显著增加已被证实。不育中微子对坍缩动力学和坍缩过程中产生的中微子总通量的贡献相对较小。无菌中微子的总光度比电子中微子的光度低得多，但它们的光谱在高能量下要硬得多。
2017-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae
引力波是一种潜在的直接探测核心坍缩超新星爆发第一秒过程中多维流动的方法。在这里，我们概述了预测的引力波信号从中微子驱动的超新星的非旋转的祖先从最近的二维和三维模拟的结构。我们勾勒出一些定量的依赖关系，支配这个信号的振幅和它的演变在时间-频率域。
2017-03-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Towards asteroseismology of core-collapse supernovae with gravitational-wave observations - I. Cowling approximation
核心坍缩超新星的引力波是由原中子星及其周围环境（包括激波）中的不同振荡模式激发而产生的。在这项工作中，我们研究的PNS冲击系统的反弹后振荡频谱和观察到的引力波信号从核心崩溃模拟的特征频率之间的关系。这是一个基本的第一步，以制定一个程序来推断天体物理参数的PNS形成的核心塌陷超新星。我们的方法结合了从PNS的振荡谱，通过线性微扰分析背景物理系统，从相应的非线性，核心崩溃模拟的引力波谱的信息。使用的结果从35 $M_{\odot}$前超新星祖先的崩溃模拟，我们表明，这两种类型的光谱确实是相关的，我们能够识别的振荡模式的PNS，即g-模式，p-模式，混合模式，和站立吸积激波不稳定性（SASI）模式，获得一个非常密切的对应关系的时间-频率分布的引力波模式。本文提出的分析提供了一个概念证明，在核心崩溃的情况下，星震学确实是可能的，它可以作为未来工作的基础上PNS参数推断的基础上引力波观测。
2018-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Multi-energy diffuse neutrino fluxes originating from core-collapse supernovae
Department of Physics, Tohoku University（东北大学）
本研究通过核心塌缩超新星的特征，连接热MeV尺度中微子与非热高能中微子模型，探讨其在深入探索恒星物理方面的潜力。
2026-02-21 astro-ph.HE
Diffuse Supernova Neutrino Background from extensive core-collapse simulations of $8$-$100 {\rm M}_\odot$ progenitors
我们重新审视弥漫超新星中微子背景光最近系统的研究恒星核心崩溃，揭示了定量的影响，崩溃过程中的祖条件。在一般情况下，依赖的祖先的核心坍缩中微子发射的祖先的初始质量不是单调的，但我们表明，它可以，在一阶，其特征在于由核心的紧凑性。第一次，我们纳入了详细的变化，在整个质量范围$8$ - $100 {\rm M}_\odot$的中微子发射，基于（i）的长期模拟的核心崩溃的$8.8 {\rm M}_\odot$ O-Ne-Mg核心的祖先，（ii）超过100模拟的铁核心坍缩到中子星，和（iii）半打模拟的核心坍缩到黑洞（“失败的通道”）。大质量的恒星，经历失败的通道的分数仍然不确定，但鉴于最近的模拟揭示了高紧凑性，有利于崩溃的黑洞，我们的特点失败的分数考虑的阈值紧凑性以上的大质量的恒星崩溃黑洞和低于它的最终残留物是一个中子星。我们预测，未来的检测弥漫超新星中微子背景可能有权力揭示这个阈值的紧凑性，如果它的值是相对较小的建议，最近的几个天文观测的解释。
2018-01-15 astro-ph.HE
Probing Explosion Geometry of Core-collapse Supernovae with Light Curves of the Shock Breakout
研究了核心坍缩超新星中非球面能量沉积对超新星激波爆发光变曲线的影响。我们进行了二维流体动力学计算的非球面超新星爆炸时，在恒星内部产生的冲击波到达恒星表面在每个径向方向上的时间。利用计算结果，以近似的方式导出了冲击破裂过程中的光变曲线。我们发现，在冲击爆发的光变曲线可以是一个很强的指标，核心坍缩超新星的非球面属性。
2010-06-09 astro-ph.HE
Gravitational Waves from Neutrino-Driven Core Collapse Supernovae: Predictions, Detection, and Parameter Estimation
本文综述了中微子驱动核心坍缩超新星引力波的三维建模预测、探测算法及参数估计方法，旨在从引力波信号中提取中心引擎的物理信息。
2024-01-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Fraction of Core-Collapse Supernovae Harboring Choked Jets with High-energy Neutrinos
对核心坍缩超新星和伽马射线暴的联合观测表明，在恒星核心坍缩之后，可能会有新形成的黑洞从恒星吸积物质，从而产生喷流。这样的伽马射线暴只在Ibc型超新星中观测到，这表明恒星的祖先在坍缩前失去了氢包层。根据最近的假设，即使祖星仍然保留其氢包层，也有可能在核心坍缩事件中发射喷流，然而，这种喷流无法穿透恒星，并且在逃逸之前会停滞在祖星的内部。这些喷流被称为阻塞喷流。由这种阻塞喷流产生的高能中微子可以逃离恒星的包层，并被观测到。在这里，我们将研究如何多信使搜索高能中微子和核心坍缩超新星可以检测或限制恒星坍缩产生喷流的部分。我们发现，很大一部分的喷气式飞机生产已经受到以前的观测活动的限制。我们探索未来的观测使用LSST，IceCube和Km3NET的可能性。
2019-11-19 astro-ph.HE
New Aspects and Boundary Conditions of Core-Collapse Supernova Theory
核心坍缩超新星是自然界最大的爆炸之一。它们由引力坍缩释放的能量提供动力，包括一系列丰富的物理现象，涉及所有基本力以及物理学和天体物理学的许多分支。我们总结了核心坍缩超新星理论的现状，并讨论了当前一套候选爆炸机制的核心坍缩超新星建模正在走向自洽的三维模拟。最近在核理论和中子星质量和半径测量方面的工作为核物质状态方程提供了新的约束条件。我们将讨论这些新的发展及其对核心坍缩超新星建模的影响。核心坍缩超新星中心区域的中微子-中微子前向散射可以导致集体中微子味振荡，导致电子和重轻子中微子光谱的交换。我们回顾了在理解这些集体振荡及其对核心坍缩超新星爆炸机制的潜在影响方面所取得的快速进展。
2011-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Ultra-delayed neutrino-driven explosion of rotating massive-star collapse
在完全广义相对论下，对由初始质量为$20$和$32M_\odot$的He星演化而来的旋转大质量恒星的坍缩进行了长期中微子辐射流体力学模拟.结果表明，如果坍缩的恒星核心有足够的角动量，旋转支撑的原中子星（PNS）的生存秒伴随着形成一个质量大于$1\,M_\odot$的巨大的环面。随后的质量吸积到中心区域产生了一个巨大而紧凑的中心物体，并最终增强了中微子的光度超过$10^{53}$ \，erg/s，导致非常延迟的中微子驱动的爆炸，特别是朝向极地方向。爆炸的动能可以明显高于大质量祖星的$10^{52}$ erg，并与高能超新星（如宽线Ic型超新星）的动能相一致。通过随后的吸积，大质量的PNS最终坍缩成一个快速旋转的黑洞，如果一个大质量的环面围绕着它，它可能是伽马射线暴的中心引擎。
2021-06-11 astro-ph.HE
Searching for High-Energy Neutrinos from Core-Collapse Supernovae with IceCube
IceCube是一个位于南极冰中的立方千米中微子探测器阵列，旨在寻找天体物理学上的高能中微子。它探测到了一个天体物理学中微子的扩散通量，似乎是来自河外的。对这种扩散通量的一个可能的贡献可能来自核心坍缩的超新星。高能中微子可能来自于喷出物与致密的星周介质的相互作用，也可能来自于恒星核心的喷流，喷流在恒星的包层中停滞。在这里，我们将介绍一个堆叠分析的结果，以寻找这种高能量中微子发射的核心坍缩超新星使用7年的$ν_μ$跟踪事件从冰立方。
2021-07-20 astro-ph.HE
The implications of large binding energies of massive stripped core collapse supernova progenitors on the explosion mechanism
利用恒星演化程序MESA计算了大质量剥离包层核坍缩超新星（SECCSN）的结合能，发现质量为$>20 M_\odot$的碳氧核坍缩形成中子星（NS）遗迹的爆发更倾向于采用抖动喷流爆炸机制.我们计算的结合能在核心崩溃的假设下，残留物是一个NS。也就是说，在爆炸中喷出质量坐标为$~1.5-2.5 M_\odot$以上的恒星气体。我们发现，典型的结合能与$M_{CO} > 20 M_\odot$的碳氧核心质量剥离包膜祖喷出物是$E_{bind}>2 \times 10^{51} erg$。我们认为，喷流是最有可能爆炸这样的核心射流驱动的爆炸机制可以提供高能量的爆炸。我们应用我们的结果SN 2020 qlb，这是一个SECCSN与声称的核心质量的$~30-50 M_\odot$，并得出结论，抖动射流爆炸机制最好的帐户，这样的爆炸，留下一个NS。
2023-03-23 astro-ph.HE
The Core-Collapse Supernova Explosion Mechanism
核心坍缩超新星的爆发机制是恒星天体物理学中一个长期存在的问题。我们简要地概述了解决方案的主要竞争者，并回顾了最近的努力，通过多维模拟核心坍缩超新星爆炸模型。我们讨论了几个建议，解决问题的失踪或延迟中微子驱动的爆炸在三维超新星模型，包括-除其他外-在对流燃烧壳的微观物理和大种子扰动的变化。重点是中微子驱动的机制，我们总结了目前的努力，预测超新星爆炸和残留物的第一性原理模型的基础上，更多的唯象方法。
2017-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Coupling Neutrino Oscillations and Simulations of Core-Collapse Supernovae
目前，即使是最复杂的，多维模拟核心坍缩超新星不（自洽）包括中微子味转换。尽管中微子在核心坍缩爆炸范式中很重要，但这种物理学却缺失了。由于这种依赖性，在原中子星和激波之间的区域发生的任何味道转换都可能对爆炸的动力学产生重大影响。我们提出了第一个流体动力学的核心坍缩超新星模拟，同时包括中微子输运中的自由流中微子的味道变换。这些振荡计算是动态更新的，并与流体动力学一起自洽地发展。使用一个$M=20\;{\rm M_{\odot}}$祖，我们发现，虽然振荡的中微子发射和加热速率的影响，味道转换单独不会导致一个成功的爆炸，这在球对称的祖。
2020-10-05 astro-ph.HE
Probing the metastability of protoneutron star with hyperon in core-collapse supernova
利用一维广义相对论$GR1D$程序研究了超子在非旋转大质量恒星动力学坍缩成黑洞过程中的作用。采用Shen等提出的超声波状态方程，利用各种先驱体模型研究了质子中子星（PNS）到黑洞的动力学形成和演化。我们比较的结果与核EoS沈等。并了解奇异超子在核心坍缩超新星中的作用。我们讨论了中微子信号，可能被用来作为探针的核心崩溃。此外，与PNS相比，异国情调的EoS可以支持更低的最大质量冷中子星。在这方面，我们还研究了PNS在超子存在下的亚稳性在长时间演化的祖先，相关的超新星SN 1987 A。
2014-01-02 astro-ph.HE
MHD Simulations of Core Collapse Supernovae with Cosmos++
我们进行了2D，轴对称，MHD模拟与宇宙++，以研究磁旋转不稳定性（MRI）的核心崩溃超新星的增长。我们已经初始化了一个非旋转的15太阳质量的祖先，注入了差异旋转和极向磁场。用Shen状态方程、参量Ye和熵演化模拟了铁核的坍缩过程。塌缩后环境中的不稳定模式的波长预计仅为~ 200 m。为了达到高空间分辨率的要求，我们采用了铁芯塌陷和反弹后的重映射技术。MRI不稳定区域出现在赤道附近，角动量和熵向外传输。更高分辨率的重映射运行显示更有力的翻转和更强的角动量和熵的传输。我们的结果与Akiyama et al.（2003）和Obergaulinger et al.（2009）的早期工作一致。
2010-08-08 astro-ph.HE
Stochastic Gravitational-Wave Background from Stellar Core-Collapse Events
我们估计的随机引力波背景所产生的所有恒星核心坍缩事件在宇宙中的基础上最近的数值模拟的引力波信号预测。我们专注于从缓慢或非旋转的恒星的波形，包括快速旋转，高质量的祖细胞作为极端情况下的限制。我们最现实的估计比第三代地球引力波探测器的灵敏度低100多倍，而且可能比宇宙学对随机引力波背景的贡献更弱。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical Simulations of Cosmic-Ray Acceleration at Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星在密集的风中爆炸是宇宙射线（CR）加速到非常高能量的有利场所。我们提出了我们的CR辐射流体动力学模拟的爆炸的红超巨星。我们研究的冲击波在第一天核心崩溃后的演变，并估计CR加速可以开始的时间。然后，我们计算的最大CR能量在前向冲击作为时间的函数，并表明，它可能已经超过100 TeV的冲击爆发后，只有几个小时从表面的恒星。
2019-08-06 astro-ph.HE
Strange matter in core-collapse supernovae
我们讨论了奇异夸克物质对核心坍缩超新星演化的可能影响，重点是夸克-强子相变的低临界密度。在这种情况下，热的原中子星可以在核心反弹后数百毫秒坍缩成更紧凑的混合星结构。坍塌引发了第二次冲击波的形成。后者导致了一次成功的超新星爆炸，并在中微子信号上留下了印记。这些动力学特征与最近的中子星质量测量表明一个僵硬的高密度核物质状态方程的兼容性进行了讨论。
2011-12-29 astro-ph.HE
Gravitational waves and core-collapse supernovae
本文讨论了物质非球形坍缩时宇宙中引力波的形成机制。非球形崩溃的结果，提出了一个均匀的球体的灰尘和有限熵球体。给出了中微子模型和磁旋转模型下的核塌缩超新星爆炸的数值模拟结果。这些结果被用来估计频率为ν~1300 Hz的引力波的无量纲振幅，该引力波是在质量为1：2 M（太阳）的前超新星的旋转核坍缩期间辐射的（由作者在2D中计算）。这一估计与许多其他计算（本文中提出的）一致，这些计算是在2D和3D环境中完成的，并且依赖于对引力波振幅的更精确和复杂的计算。在泽尔多维奇饼模型中，宇宙大尺度结构的形成涉及到非常长波长的引力波的发射。这些波的平均振幅计算从模拟，在均匀球体近似，非碰撞尘埃物质，模仿暗物质的非球形崩溃。值得注意的是，在我们银河系的核心坍缩超新星爆炸期间辐射的引力波具有足够的振幅，可以被现有的引力波望远镜探测到。
2018-10-29 astro-ph.HE
Core-collapse supernovae and neutrino properties
我们强调在超新星中微子领域的发展。我们讨论了未来的观测的重要性，通过运行和即将进行的实验，从下一个超新星的中微子信号，以及弥漫的超新星中微子背景。
2022-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Turbulence in Core-Collapse Supernovae
多维模拟表明，非径向，湍流，流体运动是核心坍缩超新星（CCSN）爆炸机制的基本组成部分。中子驱动的对流，持续的吸积激波不稳定性，以及来自核燃烧高级阶段的残余扰动都可以以定性和定量的方式影响核心坍缩的结果。在这里，我们回顾了目前对这些现象的理解，以及它们在大质量恒星爆炸中的作用。我们还讨论了在延迟中微子机制的背景下质子中子星对流和磁场的作用。
2018-03-23 astro-ph.HE
Spectrophotometric templates for core collapse supernovae and their application in simulations of time-domain surveys
时域巡天的设计和分析需要能够准确地模拟真实的核心坍缩超新星（SN）事件。我们提出了一套光谱的时间序列模板设计用于这一目的，为富氢（II型，IIn，IIb）和剥离信封（Ib型，Ic，Ic-BL）核心坍缩超新星。我们使用光度和光谱数据的67核心坍缩超新星从文献中，并为每个生成一个时间序列的光谱模板。用于构建模板的技术是完全数据驱动的，没有假设任何光曲线的参数形式或模型。模板构建代码是开源的，并且可以应用于任何瞬态，其中采样良好的多波段测光和多光谱观测可用。我们使用跨帧紫外光度法将这些光谱模板扩展到近紫外到$λλ\sim 1600 Å$。我们还提供了一组模板校正宿主星系尘埃消光，并提供了一组光度函数，可以与我们的光谱模板在模拟中使用。我们给出了一个例子，这些模板可以通过将它们集成在流行的SN模拟软件包$\textsc{snana}$，并模拟核心塌陷超新星光度选择的宇宙学Ia型超新星样本，容易受到核心塌陷事件的污染。
2019-08-13 astro-ph.HE
Classifying core collapse supernova remnants by their morphology as shaped by the last exploding jets
本研究在喷流引发核心坍缩超新星爆炸的假设下，依据喷流塑造的形态将14个核心坍缩超新星遗迹分为五类，并结合抖动喷流爆炸机制将形态差异归因于坍缩前核心的比角动量，提出两项相关新结论。
2023-08-24 astro-ph.HE
Neutrino Signatures of One Hundred 2D Axisymmetric Core-Collapse Supernova Simulations
本文公开发布包含一百次二维轴对称辐射流体动力学模拟的CCSN中微子发射模型数据集，为银河系超新星中微子探测提供统一基准。
2023-07-17 astro-ph.HE
Multimessengers from 3D Core-Collapse Supernovae
我们提出了引力波和中微子签名获得的第一原则的3D核心坍缩超新星模拟的15 M非旋转的祖先与嵌合体代码。观测形成中的中子星发射的中微子和流体动力学不稳定性产生的引力波是获得有关超新星发动机直接信息的唯一途径。GW和中微子信号都显示了超新星演化的不同阶段。
2015-07-21 astro-ph.HE
The Gravitational Wave Signal of a Core Collapse Supernova Explosion of a 15M$_\odot$ Star
在这封信中，我们报告的引力波信号计算的背景下，一个$ab$ $initio$，三维模拟的核心坍缩超新星爆炸，开始与15 M $_\odot$明星和使用国家的最先进的弱相互作用。模拟是用我们的中微子流体动力学代码Chimera进行的。我们讨论了我们预测的引力信号的检测由当前一代的引力波探测器的潜力。
2017-01-25 astro-ph.HE
Core Collapse Supernovae using CHIMERA: Gravitational Radiation from Non-Rotating Progenitors
CHIMERA代码是一个多维多物理引擎，主要用于模拟核心坍缩超新星爆炸。这些爆炸最重要的一个方面是它们产生引力辐射的能力，这种辐射可以被LIGO和VIRGO等地球上的激光干涉引力波天文台探测到。在这里，我们提出了初步的重力签名的二维模型与非旋转的祖先。这些模拟展示了爆炸，在恒星核心反弹后，爆炸持续了半秒钟以上。
2010-11-16 astro-ph.HE
R-process Nucleosynthesis from Three-Dimensional Magnetorotational Core-Collapse Supernovae
我们研究了三维（3D）广义相对论磁流体动力学模拟快速旋转强磁化核坍缩的r-过程核合成。模拟包括一个微物理有限温度状态方程和泄漏计划，捕捉整体能量和轻子数交换由于反弹后中微子发射和吸收。我们用核反应网络天网追踪喷射物质的成分。我们的研究结果表明，磁旋转核心坍缩超新星（CCSN）的三维动力学是重要的核合成签名。我们发现，超过第二个峰值的r-过程材料的生产减少了100倍时，由快速旋转的核心产生的磁旋转射流进行扭结不稳定性。我们的研究结果表明，3D磁旋转供电CCSNe是一个强大的r-过程源，只有当他们获得的核心与不切实际的大预塌陷磁场的顺序$10^{13}$ G的崩溃。此外，我们限制为轴对称的比较模拟导致对于较低磁场强度的r工艺生产过于乐观。
2017-12-26 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
Long-lived inverse chirp signals from core collapse in massive scalar-tensor gravity
这封信考虑恒星核心坍缩在大规模标量-张量引力理论。标量场的质量项的存在使得辐射的引力波信号急剧增加。有几个潜在的确凿证据表明，这个过程与广义相对论有关联。这些特征可能会出现在现有的LIGO-Virgo搜索中。
2017-12-01 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for extending the core-collapse supernova detection horizon using high-energy neutrinos
像冰立方这样的大型中微子探测器使用低能（MeV）中微子来监测核心坍缩超新星，并将其延伸到麦哲伦云的超新星中微子爆发。然而，一些模型预测的高能量中微子（GeV-TeV）从核心坍缩超新星通过喷出物与星周物质的相互作用和（TeV-PeV）通过阻塞喷流的排放。在本文中，我们探讨了冰立方的核心坍缩超新星的探测视界使用高能中微子从这些模型。我们研究了来自IceCube的两个高能中微子数据样本的潜力，其中一个在北部天空中表现最好，另一个在南部天空中具有更好的灵敏度。我们证明，通过使用高能量中微子从核心坍缩超新星，检测范围可以扩展到Mpc范围，远远超出了通过低能量中微子。展望IceCube-Gen 2，这一范围将大大扩展。
2023-01-18 astro-ph.HE hep-ex
Massive Computation for Understanding Core-Collapse Supernova Explosions
大质量恒星是如何爆炸的？答案的进展是由计算能力的增加驱动的。Petascale超级计算机能够对核心坍缩超新星进行详细的三维模拟。这些都阐明了流体不稳定性，湍流和磁场放大在超新星引擎中的作用。
2016-08-29 astro-ph.HE physics.comp-ph
Extending the susy model to core-collapse supernovae
热核超新星和核心坍缩超新星的两个标准模型的一个显著特点是，尽管这两个模型在本质上是不同的，但各自的超新星类型有着非常相似的速率和外观。例如，这两种类型在每个典型星系中每世纪都会出现一到几次，并且这两种类型都为宇宙提供了生命所必需的重元素。尽管如此，这两个标准模型都没有提供一个合理的无问题的描述其目标现象。提供超新星统一图像的一个主要障碍似乎是这样一个事实，即Ia型超新星通常在碳聚变停止后的十亿年延迟时间内发生，而核心坍缩爆炸仅在这种聚变停止后几天发生。在这篇文章中，我们研究的可能性，扩展成功的超对称模型Ia型超新星的核心崩溃事件。问题是，是否以及在什么样的假设下，一个相变到一个精确的超对称背景可以有效地解释Ia型和核心坍缩超新星。
2019-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Numerical Study of Stellar Core Collapse and Neutrino Emission Using the Nuclear Equation of State Obtained by the Variational Method
采用基于微观变分计算的状态方程，结合真实的核力，对大质量恒星的核塌缩过程进行了数值模拟。初始质量分别为$15M_\odot$、$9.6M_\odot$和$30M_\odot$的先驱体模型分别作为普通核心坍缩超新星激波失速、低质量超新星成功爆炸和黑洞形成的例子。此外，从恒星坍缩发射的中微子进行了评估。然后，变分状态方程被证实在所有情况下工作得很好。我们还研究了恒星坍缩的动力学、热结构和中微子发射对状态方程的依赖性。
2021-03-26 astro-ph.HE nucl-th
Finding Core Collapse Supernova from the Epoch of Reionization Behind Cluster Lenses
目前正在进行调查，以利用引力透镜的星系团与爱因斯坦半径>35”在寻找最高的红移星系。来自再电离时期的相关超新星将其通量提高到检测阈值以上，延长其可见时间。我们预测詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将能够发现红移超过z=7-8的透镜核心坍缩超新星。
2013-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Correlated Gravitational Wave and Neutrino Signals from General-Relativistic Rapidly Rotating Iron Core Collapse
我们提出了一套新的旋转铁芯崩溃的三维广义相对论流体动力学模拟的结果。我们假设八分圆对称，并专注于轴对称坍缩，反弹，早期postbounce演化，以及相关的引力波（GW）和中微子信号。我们采用了有限温度的核物质状态方程，参数化的电子捕获的崩溃阶段，和反弹后的多物种中微子泄漏计划。后者捕捉到了去轻子化、中微子冷却和加热的重要效应，并能近似预测核反弹后早期演化过程中的中微子光度。我们考虑12个太阳质量和40个太阳质量的前超新星模型，并系统地研究了（i）旋转，（ii）祖结构，（iii）反弹后中微子泄漏动力学，GW和中微子信号的影响。我们证明，GW信号的快速旋转的核心崩溃实际上是独立的祖质量和崩溃前的结构。此外，我们表明，中微子泄漏对GW信号的影响是强的，只有在非旋转或缓慢旋转的模型，其中GW排放不占主导地位的内核动力学。在快速旋转的核心，核心反弹的离心变形的内核激发的基本四极脉动模式的新生质子中子星。随后的全球振荡（f~700-800 Hz）导致GW信号的明显振荡，以及反中微子和重轻子中微子亮度上升的相关强烈变化。我们在坍缩为质子中子星的核心中发现了这些特征，这些恒星的自旋周期<~ 2.5 ms，旋转能量足以驱动超高能核心坍缩超新星爆炸。因此，对核心坍缩事件的联合GW +中微子观测可以提供支持或反对快速核心旋转的强有力证据。[删节]
2013-03-25 astro-ph.HE gr-qc
Inferring Core-Collapse Supernova Physics with Gravitational Waves
恒星坍缩和随后的核心坍缩超新星爆发会释放出引力波（GW）的爆发，这些爆发可能被先进的激光干涉引力波天文台（如Advanced LIGO、Advanced Virgo和LCGT）探测到。来自核心坍缩超新星的GW爆发编码了在垂死的大质量恒星核心工作的复杂多维动力学信息，并可能为大质量恒星中驱动超新星的尚未确定的机制提供直接证据。最近的多维模拟的核心坍缩超新星爆炸通过中微子，磁旋转，和声爆炸机制预测GW信号具有不同的结构在时域和频域。出于这一动机，我们描述了一个很有前途的方法，用于确定最有可能的爆炸机制的基础上的一个假设的GW信号，基于主成分分析和贝叶斯模型选择。利用模拟的AdvancedLIGO噪声，为了简单起见，假设单个探测器和线性极化波形，我们证明了我们的方法可以区分整个银河系的磁旋转爆炸（D <~ 10 kpc）和由中微子和声学机制驱动的爆炸（D <~ 2kpc）。此外，我们表明，我们可以区分旋转吸积引起的大质量白矮星的崩溃模型和旋转铁芯崩溃的高可靠性出几个千秒差距。
2012-02-23 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino flavour as a test of the explosion mechanism of core-collapse supernovae
我们研究了中微子-质子弹性散射与逆β衰变事件计数的比值，该比值可以在JUNO这样的闪烁探测器中测量，作为识别星系核坍缩超新星爆炸机制的关键观测值。如果超新星不是由核心提供动力，由中微子引起的热核爆炸，那么一个长期的吸积占主导地位的中微子光度的预测。使用1D数值模拟，我们表明，不同的中微子爆发的味道组成可以在朱诺测试具有很高的意义，克服理论上的不确定性的祖星配置文件和状态方程。
2018-11-27 astro-ph.HE hep-ph
On the rate of core collapse supernovae in the Milky Way
几个大型中微子望远镜，在世界各地的不同地点运作，作为他们的主要目标是第一次检测中微子发射的引力坍缩在银河系。这些观测计划的成功取决于银河系超新星核心坍缩的速率，$R$。在这项工作中，标准的统计技术被用来结合几个独立的结果。它们的一致性进行了讨论，并确定了最关键的输入数据。对$R$的推断进一步测试和完善，包括直接信息的发生率引力坍缩事件在银河系和本星系群，从中微子望远镜和电磁调查。对误差进行保守处理，得到一个组合速率$R=1.63 \pm 0.46$（100年）$^{-1}$ ;核心坍缩超新星事件之间的对应时间是$T=61_{-14}^{+24}$ ~yr。强调了更新恒星出生率方法分析的重要性。
2020-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
