Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合，可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较，可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性，因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明，SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸，SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
The explosion energy of the type IIP supernova SN 2013fs with a confined dense circumstellar shell
最近对SN 2013 fs闪光光谱的研究表明SN IIP爆炸能量巨大，远远超出了中微子机制的可能性。利用早期超新星与致密星周壳层相互作用的影响，重新讨论了SN 2013fs的爆炸能量问题。反向和正向冲击之间的冷密壳层的速度是从对2.4天的宽\heii\，4686\\的分析中推断出来的。这个速度与其他可观测量一起为我们提供了另一种能量估计$\sim1.8\times10^{51}$，erg的首选质量的$\sim10$ \msun。推断值在中微子驱动爆炸的范围内。
2020-03-06 astro-ph.HE
Magnetorotational explosions of core-collapse supernovae
核心坍缩的超新星伴随着中子星的形成。引力能转化为爆炸的能量，观测到SN II，SN Ib，c型超新星。本文给出了二维MHD模拟的结果，其中能量来源是旋转，磁场作为旋转能量转化为爆炸能量的“过渡带”。由于差动旋转，磁能的环形部分最初随时间线性增长。当扭曲的环形分量强烈超过极向场时，磁旋转不稳定性发展，导致磁能增长急剧加速。最后，一个快速的MHD激波形成，产生超新星爆炸。对于类偶极型的初始场，产生了轻度准直的射流。在非常高的初始磁场下，未发现MRI显影。
2014-08-11 astro-ph.HE
Constraints on Explosion Timescale of Core-Collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves
核心坍缩超新星的爆炸机制尚未完全了解。在这项工作中，我们给出的爆炸时标的基础上的$^{56}$镍合成的超新星爆炸的约束。首先，我们系统地分析了82颗剥层包层超新星（SESNe）的多波段光变曲线，获得了热光变曲线，这是由多波段光谱能量分布导出的SESNe热光变曲线的最大样本之一。我们测量了光变曲线的衰减时间尺度和峰值亮度，并估算了喷出物质量（$M_{\rm ej}$）和$^{56}$ Ni质量（$M_{\rm Ni}$），将观测到的性质与爆炸物理联系起来。然后，我们进行一维流体力学和核合成计算，不同的祖质量和爆炸的时间尺度。根据计算，我们表明$^{56}$ Ni供电的SNe可以达到的最大$^{56}$ Ni质量表示为$M_{\rm Ni} \lesssim 0.2 \ M_{\rm ej}$。比较从观测和计算的结果，我们表明，爆炸时间尺度短于0.3秒解释了合成的$^{56}$ Ni质量的大部分SESNe。
2022-05-02 astro-ph.HE
Supernova Explosions inside Carbon-Oxygen Circumstellar Shells
受最近发现的超新星2010 gx和Fryer等人的数值结果的启发。（2010），我们模拟了几个I型超新星模型的光变曲线，这些模型被密集的拱星壳或“超级风”所包围，富含碳和氧，没有氢。我们证明，在中等爆炸能量（2-3）下，如果SN喷出物和壳层的总质量为（3-5）Msun，壳层的半径为~10^{16} cm，那么SN 2010 gx这样的最亮事件可以用这些模型来解释。
2010-10-05 astro-ph.HE
Compact Object Formation and the Supernova Explosion Engine
当一颗大质量恒星结束它的生命时，它的核心坍缩，形成一颗中子星或黑洞，并产生宇宙中一些最具能量的爆炸。核心坍缩的超新星和长时间的伽马射线暴是致密残骸形成的强烈标志。因此，这两个领域是交织在一起的，再加上理论，瞬变的观测可以帮助我们更好地理解紧凑的残余物，就像中子星和黑洞的观测可以限制超新星和伽马射线暴引擎一样。我们在本文中审查这些关系。
2013-07-23 astro-ph.HE
From supernova to supernova remnant: comparison of thermonuclear explosion models
超新星（SN）三维建模的进展促使我们重新审视超新星遗迹（SNR）阶段。我们继续我们的印记热核爆炸的SNR它产生的研究，我们开始与一个延迟爆炸模型的一个克拉塞卡质量的白矮星。在这里，我们比较了两种不同类型的爆炸模型，每种模型都有两种变体：两种延迟爆轰模型（N100ddt，N5ddt）和两种纯爆燃模型（N100def，N5def），其中N数参数化点火。每个SN模拟的输出被用作SNR模拟的输入，直到爆炸后500年。虽然所有SNR模型随着时间的推移变得更加球形，并且总体上显示了年轻SNR所预期的理论结构，但根据点火的几何形状和爆震前沿的存在与否，在模型之间可以看到明显的差异。与N100模式相比，N5模式具有较强的偶极分量，并产生不对称的残留。N5def产生一个规则的外观，但偏移残留，而N5ddt产生一个双面残留。纯爆燃模型表现出特定的特征：由于不完全爆炸，中心密度过高，以及贯穿表面的接缝线网络，燃烧单元之间的边界。超新星的特征在爆炸后100年至300年的信噪比形态中占主导地位，这取决于模型，并且在500年时仍然可以测量，这可能提供一种测试爆炸模型的方法。
2020-11-09 astro-ph.HE
An outburst from a massive star 40 days before a supernova explosion
各种各样的证据表明，超大质量恒星在爆炸成为超新星之前不久会经历极端的质量损失。有趣的是，有几个模型预测了这种爆炸前的爆发。在这些质量损失事件和最终的超新星爆炸之间建立因果关系将为研究超新星爆发前的恒星演化提供一种新的方法。在这里，我们报告了一个显着的质量损失事件的观测发现40天前爆发的IIn型超新星SN 2010 mc（PTF 10 tel）。我们的光度和光谱数据表明，这一事件是一次高能爆发的结果，辐射出至少6 × 10^47尔格的能量，并以2000 km/s的典型速度释放出约0.01太阳质量的物质。我们表明，时间接近的质量损失爆发和超新星爆炸意味着它们之间的因果关系。此外，我们发现爆发的光度和速度与波驱动脉动模型的预测是一致的，不赞成替代的建议。
2013-02-11 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
Gravitational Wave Emission from 3D Explosion Models of Core-Collapse Supernovae with Low and Normal Explosion Energies
了解核心坍缩超新星的引力波发射对于当前和未来的引力波探测器进行探测至关重要。这需要从现代3D超新星模拟中获得波形样本，这些样本可以很好地进入爆炸阶段，预计引力波发射将达到峰值。然而，最近的多群中微子输运的3D模拟波形并没有深入到爆炸阶段，有些仍然是从非爆炸模型中获得的。因此，我们使用中微子流体动力学程序\textsc{CoCoNuT-FMT}计算了反弹后0.9s的波形。我们考虑两个模型与低和正常的爆炸能量，即爆炸的超剥离祖与初始氦星质量的$3.5\,M_{\odot}$，和一个$18\,M_{\odot}$单星。这两个模型都显示了原中子星表面g模激发的引力波发射，峰值发射频率在$\mathord{\sim}800\,\mathrm{Hz}$和1000 Hz之间。峰值幅度分别约为$6\, \mathrm{cm}$和$10\, \mathrm{cm}$，这比爆炸前或爆炸早期阶段的最新3D模型略高。使用贝叶斯分析，我们确定我们的模型在模拟先进的LIGO，先进的处女座，和爱因斯坦望远镜设计灵敏度噪声的最大检测距离。能量更高的$18 M_\odot$爆炸将被LIGO/Virgo网络探测到约$17.5 \,\mathrm{kpc}$，而爱因斯坦望远镜则探测到约$180\, \mathrm{kpc}$。
2019-05-09 astro-ph.HE
Multiple shells in supernova 2023ixf support the jittering jets explosion mechanism (JJEM)
超新星2023ixf的多重壳层结构支持抖动喷流爆炸机制，为该机制是核心坍缩超新星主要爆炸机制提供了新证据。
2025-11-21 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
Double explosions and jet formation in GRB-supernova progenitors
长伽玛暴的前身，以及一般的核心坍缩超新星，可能有两个独立的机制驱动外流：准各向同性中微子驱动的超新星爆炸，然后是由伽玛暴中心引擎、黑洞或磁星驱动的高度准直的相对论外流。我们考虑了GRB驱动的第二次爆炸通过由主超新星激波通过产生的膨胀包层传播的动力学。在中心核之外，在SN激波爆发产生的陡峭密度梯度区域，加速的次级准球形GRB激波变得不稳定，在某些条件下，当流动几乎完全沿着近似圆柱形的准直通道膨胀时，可能形成高度准直的射流，即“烟囱”。因此，弱非球形驱动和/或风腔的非球形初始条件可产生高度非球形的喷射流出。对于亮度恒定的GRB中央引擎，当包线ρ~ r^{-ω}中的密度梯度比ω>4陡时，会出现这种情况。
2010-09-03 astro-ph.HE
QCD phase transition drives supernova explosion of a very massive star
核心坍缩超新星（SN）爆炸的性质尚未完全了解。本文重新访问的情况下，由于一阶相变，从正常的核物质的夸克-胶子等离子体，释放潜热释放必要的能量来解释观察到的SN爆炸。在这里，恒星祖先的金属丰度的作用进行了研究，比较太阳金属丰度和低金属丰度的情况下，都有一个零年龄的主序（ZAMS）的质量为75 $M_\odot$。研究发现，低金属丰度模型完全属于失败的SN分支，其特征是形成黑洞而不发生爆炸。它排除了这类大质量恒星爆炸作为极低金属丰度的重元素核合成的可能场所，通常与早期宇宙有关。
2021-09-08 astro-ph.HE
The compact circumstellar material of SN 2024ggi: Another supernova with a pre-explosion effervescent zone and jet-driven explosion
本文研究了SN 2024ggi的致密星周物质，提出冒泡模型解释其CSM来源，并指出延迟中微子机制难以满足其高爆炸能量，从而支持抖动喷流爆炸机制（JJEM）。
2024-08-20 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
Gamma-ray line measurements from supernova explosions
伽马射线线被认为是超新星爆炸余辉的一部分，因为新合成的原子核会发生放射性衰变。在初始爆炸（56 Ni，τ ~天）和年轻超新星遗迹（44 Ti，τ ~90年）的时间尺度上，56 Ni和44 Ti的衰变预计会产生显著的放射性伽马射线线发射。不太具体，但对整个超新星群体来说信息量很大的是来自寿命更长的同位素，如26 Al和60 Fe的教训。从比铁族元素重的元素的同位素中，任何有趣的伽马射线线发射都太微弱而无法观察到。空间伽马射线望远镜的测量已经从两个核心坍缩事件Cas A和SN 1987 A以及一个热核事件SN 2014 J中获得了有趣的伽马射线线发射。我们将讨论来自上述所有同位素的INTEGRAL数据，包括来自这两个天体的所有线和连续谱特征，以及通过伽马射线光谱法进行的更多超新星调查。我们的目标是说明什么可以学到的伽马射线线发射特性的爆炸和他们的天体物理。
2017-04-19 astro-ph.HE
A minority view on the majority: A personal meeting summary on the explosion mechanism of supernovae
在30年后的SN 1987A会议上，我提出了我的少数观点，即大多数（甚至所有）核心坍缩超新星（CCSNe）是由喷流而不是中微子驱动的，大多数Ia型超新星（SN Ia）通过核心简并方案达到爆炸。在会议上提出的新模拟没有实现CCSNe的爆炸。我批判性地研究其他参数，在那里提出的中微子驱动模型的支持，并提出反对意见，支持喷气驱动爆炸机制。喷射通过负喷射反馈机制（JFM）操作。负反馈机制解释了大多数CCSNe的爆炸能量是核心结合能的几倍。目前，我们还不知道大质量恒星爆炸的机制，也不知道白矮星爆炸成Ia型超新星的演化路线，因此，我们必须对各种观点持开放态度，并对旧的观点进行批判性的审视。
2017-03-18 astro-ph.HE
Early light curves for Type Ia supernova explosion models
即将进行的高节奏瞬变测量计划将产生大量Ia型超新星的观测数据。这些数据集将包含在爆炸后不久在其演变的早期检测到的许多事件。在这里，我们提出了合成光变曲线，计算与辐射流体动力学方法斯特拉为一些不同的爆炸模型，特别是集中在这些爆炸后的头几天。我们发现，总体而言，早期的光变曲线的演变是相似的，大多数的调查模型。特征印记是由靠近表面的放射性物质引起的。然而，这些都是非常相似的特征预计从喷出物CSM或喷出物伴随相互作用。除了纯粹的爆燃爆炸模型，我们的合成光变曲线没有表现出普遍假设的幂律上升。我们证明，这可能会导致大量的错误，在爆炸时间的确定。总之，我们用我们的计算说明，即使有非常早期的数据，如果只有光度观测，识别特定的爆炸情景也是具有挑战性的。
2017-10-02 astro-ph.HE
The double detonation of a double degenerate system, from Type Ia supernova explosion to its supernova remnant
Ia型超新星（SNe）被认为是由一颗白矮星（WD）的热核爆炸引起的，但其前身系统的性质仍然不清楚。最近的理论和观测的发展导致了对双简并模型的新的兴趣，特别是“氦点燃的猛烈合并”或“动力驱动的双简并双爆轰”（D $^6$）。在本文中，我们采取了现有的D $^6$ SN模型的输出，并将其带入超新星遗迹（SNR）阶段，直到爆炸后4000年，过去的时间，当所有的喷出物都被冲击。假设一个统一的环境介质，我们揭示了特定的签名的爆炸机制和空间变化固有的喷出物。第一次爆炸产生了一个早期可见的喷出物尾部，而第二次爆炸在喷出物中留下了一个中心密度峰值，在后期可见。由于双星运动引起的初始速度偏移，SNR外壳始终偏离中心。伴随的WD在喷出物中产生了一个巨大的圆锥形阴影，在投影中可以看到一个被明亮环包围的黑暗斑块。这是一个清晰且持久的局部特征，其对观察到的形态的影响取决于SNR的视角。这些结果为利用Ia型信噪比的观测诊断爆发机制和前身系统提供了新的途径。
2022-02-09 astro-ph.HE
Optical Transient from an Explosion Close to the Stellar Surface
我们研究了靠近恒星表面的爆炸的流体动力学演化，并给出了这样一个事件的辐射的预测。我们表明，这样的事件将引起多波长瞬态。我们应用这个模型来描述一个前兆爆发的奇特的超新星iPTF14hls，这发生在1954年，60年前的超新星。我们认为，新一代的光学巡天可能会检测到类似的瞬变，它们可以用来识别超新星爆发前的祖先。
2019-07-17 astro-ph.HE
Fallback accretion powered supernova light curves based on a neutrino-driven explosion simulation of a 40 Msun star
我们提出了基于中微子驱动的40 Msun零金属丰度恒星爆炸的后备动力超新星的合成光变曲线，该恒星具有显着的后备吸积到黑洞上，Chan等人（2018）之前模拟过直到冲击爆发。在这里，我们调查的光变曲线特性的冲击爆发后，各种回落模型。如果没有来自后退吸积的额外能量，光变曲线是IIP型超新星的光变曲线，其平台星等约为-14等，平台持续时间为40天。然而，随着回落吸积的光变曲线的额外功率，我们发现瞬态可以显着更明亮。光变曲线形状可以是SN 1987 A型或IIP型，这取决于后备引擎的效率。如果吸积盘在坍缩后很快形成，并且超过1%的吸积能量作为中心引擎被释放，则回退吸积动力超新星变得与超亮超新星一样明亮。我们认为，II型超亮超新星与广泛的氢功能可能与这种富氢超新星的后退吸积。在未来，这种由后退吸积提供动力的超亮超新星可能会在来自第一颗恒星的超新星中发现，除了对不稳定超新星和脉冲对不稳定超新星。
2019-06-01 astro-ph.HE
The progenitors of core-collapse supernovae suggest thermonuclear origin for the explosions
核心坍缩超新星（CCSNe）是大质量恒星在铁核坍缩后发生的爆炸。Poznanski（2013）最近提出了II-P型爆炸的红超巨星祖先的喷出物速度和推断质量之间的观测相关性，这意味着喷出物（$E_{\textrm{kin}}$）的动能随着祖先的质量而增加。我指出，从Fraser等人（2011）报道的II型超新星的发射的$^{56}$ Ni质量（$M_{\textrm{Ni}}$）和祖先光度之间的无模型观测相关性可以得出相同的结论。这种相关性与CCSNe的中微子诱发热核爆炸（CITE）的预测是一致的，但可能与中微子机制的预测相矛盾。我发现$M_{\textrm{Ni}}$和$E_{\textrm{kin}}$之间的相关性适用于所有类型的CCSNe（包括Ibc型）。这种相关性表明所有CCSNe都有一个共同的机制，这是CITE预测的，但不是由目前的中微子机制模拟产生的。此外，Ibc型爆炸的$E_{\textrm{kin}}$和$M_{\textrm{Ni}}$的典型值比II-P型爆炸的典型值大一个数量级，这一事实不利于具有相同初始质量范围的这些爆炸的祖源。相反，Ibc型爆炸的祖先可能是大质量的沃尔夫-拉叶星，根据CITE的预测，这些恒星会产生低喷出物质量的强烈爆炸。在这种情况下，CCSNe的高质量祖先没有缺陷，这是在II-P型和Ibc型超新星的祖先具有相似质量范围的假设下提出的。
2015-06-08 astro-ph.HE
Post-explosion positive jet-feedback activity in inner ejecta of core collapse supernovae
我们进行三维流体动力学模拟弱喷流，我们发射到一个核心坍缩超新星（CCSNe）喷出物爆炸后半小时，发现快速喷流与CCSN喷出物的相互作用产生高压区，诱导回流，导致质量吸积到新诞生的中子星。在总能量为10^45-10^46 erg的弱喷流中，回流质量吸积的能量可能比高能喷流高出一个数量级。总的来说，两个爆炸后喷射喷射事件的射流有足够的能量来影响最内部的喷出物的形态，质量为0.1 M_O。我们的研究结果意味着，在一些，可能是少数，CCSN残留物的内部区域可能会显示一个双极结构，结果从爆炸后的弱射流。这部分以外的区域可能会显示抖动射流的形态。
2022-03-24 astro-ph.HE
Neutrino oscillations in magnetically driven supernova explosions
我们研究了产生磁流体动力学（MHD）爆炸的核心坍缩超新星的中微子振荡。通过数值计算高度非球形包层中中微子的味转换，研究了爆轰各向异性通过Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应对中微子出射谱的影响.在具有较大θ_（13）的倒置质量等级的情况下，我们证明了从MHD超新星的旋转轴上看电子型中微子和反中微子的存活几率（即，极方向）的方向可以与沿赤道方向的方向显著不同。从极向观察到的电子型反中微子的事件数预计将显示出最陡峭的下降，反映了磁驱动冲击的通道，所谓的高共振区。此外，我们指出，这种冲击效应，取决于原始中微子光谱，也出现在低共振区，这导致显着减少的电子型中微子信号。这反映了磁爆炸的独特性质，其特征是非常早的冲击波到达共振区，这与中微子驱动的延迟超新星模型形成鲜明对比。我们的研究结果表明，电子型反中微子和中微子信号中的两个特征，如果对银河系超新星的超级神冈号可见，可能标志着磁驱动爆炸的观测特征，可能与磁星和/或长时间伽马射线暴的形成有关。
2009-09-19 astro-ph.HE
Dependence of Dust Formation on the Supernova Explosion
我们调查的性质，成分和动力学的尘埃形成和增长的一组不同的核心坍缩超新星（CCSNe），不同的祖质量，爆炸能量和发动机类型。这些爆炸是用一维拉格朗日流体动力学代码在几百天内演化出来的，以模拟喷出物膨胀和冷却的过程。一个多晶粒尘埃的成核和生长模型适用于这些结果。我们发现，更高的爆炸能量导致更早的尘埃形成，更小的颗粒尺寸，和更大的硅酸盐丰度。此外，我们看到，爆炸过程中的核燃烧导致硅酸盐尘埃的形成增加。最后，我们从我们的套件中构建复合模型来预测CCSNe粉尘生产的效率作为金属丰度的函数。
2021-08-04 astro-ph.HE
The two alternative explosion mechanisms of core-collapse supernovae: 2024 status report
该研究对比核心坍缩超新星的两种爆发机制，指出中微子机制存在能量不足、预言失败超新星未观测到、无法解释点对称遗迹形态等问题，提出抖动喷流爆发机制才是主要爆发机制，中微子加热仅起辅助作用。
2024-11-13 astro-ph.HE
Neutrino Driven Explosions aided by Axion Cooling in Multidimensional Simulations of Core-Collapse Supernovae
在这项研究中，我们提出了第一个多维核心坍缩超新星（CCSNe）模拟，包括QCD轴子，以评估对CCSN爆炸机制的影响。在我们的模拟中，我们通过核子-核子韧致辐射通道，并作为一个纯粹的能量汇项的假设下，被发射后的轴子自由流的轴子。我们执行球对称（1D）和轴对称（2D）模拟。在1D中，我们利用参数化的加热方案来实现爆炸，而在2D中，我们通过中微子加热机制自洽地实现爆炸。我们的二维结果$20 M_\odot$祖显示的冲击行为和爆炸时间的轴子发射的影响时，考虑的Peccei-Quinn能量标度$f_a \leq 2 \times 10^8$ GeV的值。由于轴子发射的强烈冷却加速了核心的收缩，导致更有效的中微子加热和更早的爆炸。对于所使用的轴子发射形式，影响爆炸的$f_a$的值接近于，但与基于SN 1987 A检测到的中微子的电流极限处于紧张状态。然而，考虑到发射的非线性行为和CCSNe的多维性质，我们建议需要一种自洽的多维方法来模拟CCSNe，包括任何后期的吸积和冷却，以充分探索超新星的轴子边界和对CCSN爆炸机制的影响。
2022-09-23 astro-ph.HE
Type Ia supernova explosion models are inherently multidimensional
该研究通过多维爆炸模拟比较多种Ia型超新星模型，证明其抛射物本质上具有多维结构，镍分布可由JWST星云光谱区分，并指出球对称模拟与一维后处理的不足。
2024-04-26 astro-ph.HE
Fast evolving pair-instability supernova models: evolution, explosion, light curves
随着越来越多的超亮超新星（SLSNe）被发现，它们的起源问题仍然是开放的，并在超新星社区引起激烈的争论。目前，SLSNe有三种被提出的机制：（1）对不稳定超新星（PISN），（2）磁星驱动的超新星，（3）超新星喷出物与爆炸前喷出的星周物质相互作用的模型。根据目前对SLSNe的观测，PISN的起源由于许多原因而不受欢迎。许多PISN模型提供过宽的光变曲线和太红的光谱，因为大量的喷出物和大量的镍。在目前的研究中，我们重新检查PISN属性使用祖模型计算的GENEC代码。我们用FLASH程序计算了超新星爆发，用STELLA程序计算了光变曲线的演化。我们发现，高质量的模型（200和250太阳质量）在相对较高的金属丰度（Z=0.001）不保留在外层的氢，并产生相对较快的演变PISNe I型，可能适合于解释一些SLSNe。我们还调查了由于代码，不透明度，镍泡效应和祖结构和组成的光变曲线建模的不确定性。
2016-10-04 astro-ph.HE
From Convection to Explosion: End-to-End Simulation of Type Ia Supernovae
我们提出了我们的端到端的计算能力，通过Ia型超新星的爆炸阶段的对流阶段。我们计算的对流阶段的点火时间使用我们的低马赫数代码，MAESTRO，和随后的爆炸阶段使用我们的可压缩代码，CASTRO。这两个代码共享相同的BoxLib软件框架，并使用有限体积，块结构自适应网格细化（AMR），以实现高分辨率，三维全明星模拟，可扩展到100，000+核心。我们目前的初步结果，从第一次模拟的对流点火前使用MAESTRO AMR。我们还证明了我们的能力，在CASTRO使用直接从MAESTRO点火前获得的数据初始化的爆炸阶段的可压缩模拟。在解释热点的大小和分布时，在此初始化过程中必须小心。
2011-11-12 astro-ph.HE
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
Hydrogenless Superluminous Supernova PTF12dam in the Model of an Explosion inside an Extended Envelope
本文提出了一个在致密扩展的无氢包层内的超新星爆炸模型，用来解释超亮超新星PTF 12 dam的光变曲线的性质。在文献中，有人认为这颗超新星的通量上升得太快，无法用爆炸模型来解释，这是由于与电子-正电子对产生相关的不稳定性（对不稳定超新星，PISNe），但它可以用磁星能量输入的模型来描述。我们表明，PTF 12 dam型超新星可以解释没有磁星在一个模型中的辐射冲击在一个密集的拱星信封，不需要一个过大的爆炸能量。
2015-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Applications of Machine Learning to Predicting Core-collapse Supernova Explosion Outcomes
大多数现有的标准来自核心坍缩超新星的祖属性是不是很准确地预测爆炸的结果。我们提出了一个新的看识别核心塌陷超新星的爆炸结果使用机器学习方法。通知样本的100个二维轴对称超新星模拟进化与天炉座，我们训练和评估的随机森林分类器作为爆炸预测。此外，我们研究基于物理的功能集，包括紧凑性参数，Ertl条件，和一个新开发的集，其特征在于硅/氧界面。从9 $-$ 27 M $_{\odot}$超过1500超新星祖先，我们另外训练自动编码器直接从祖先密度分布提取物理不可知的功能。我们发现，仅密度分布包含有意义的信息，其爆炸性。硅/氧和自动编码器功能都能预测爆炸结果，精确度为$\approx$ 90\%。在更大的多维模拟集的预期中，我们确定了机器学习应用程序在爆炸结果预测之外的未来方向。
2022-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosion geometry of a rotating 13 $M_{\odot}$ star driven by the SASI-aided neutrino-heating supernova mechanism
通过对基于各向同性扩散源近似方案的谱中微子输运的核心坍缩超新星进行轴对称流体动力学模拟，我们支持了中微子加热机制在吸积激波不稳定性和对流的辅助下可以引发13 $M_{\odot}$星爆炸的假设.我们的研究结果表明，双极爆炸更有可能与模型，其中包括旋转。我们指出，模型，形成一个南北对称的双极爆炸，可以导致更大的爆炸能量比相应的单极爆炸。
2010-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosion Dynamics of Parametrized Spherically Symmetric Core-Collapse Supernova Simulations
我们报告的方法，推，触发核心坍缩超新星（CCSN）爆炸的大质量恒星的球对称。这种方法提供了一个框架来研究核心坍缩超新星的许多重要方面：冲击波通过恒星的影响，爆炸性超新星核合成和祖先遗迹连接。在这里，我们给出了一个概述的方法，比较结果的多维模拟和调查的祖和状态方程的黑洞形成的影响。
2016-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
New constraint from supernova explosions on light particles beyond the Standard Model
我们提出了一个新的约束轻（亚GeV）粒子超出了标准模型，可以产生内部的原始中子星核心的核心坍缩超新星爆炸。它是通过要求被转移到祖先恒星包层的外来粒子所携带的能量不得超过观测到的超新星的$\lesssim 2\cdot 10^{51}$ erg的爆炸能量而得出的。我们表明，具体的情况下，一个暗光子的动力学混合的SM光子和衰变主要是一个$e^\pm$对，一个较小的混合参数的一个数量级以下的完善的超新星冷却边界可以排除。此外，我们的边界填补了冷却边界和（非）观测超新星产生的伽马射线的暗光子轻于20兆电子伏的区域之间的差距。我们的结果也排除了通过将能量从超新星核心转移到具有外来粒子的冲击波来帮助超新星爆炸成功的可能性。
2019-09-02 astro-ph.HE hep-ph
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
Inferring Explosion Properties from Type II-Plateau Supernova Light Curves
我们提出了在模拟IIP型超新星的进展，使用MESA的演变与STELLA耦合产生的光和径向速度曲线的冲击爆发。爆炸模型和合成光变曲线可用于将超新星的可观测性质（例如第50天的光度和平台期的持续时间，以及可观测量$ET$，定义为如果喷出物中没有${\rm ^{56}Ni}$，则会产生的时间加权积分亮度）转化为在平台期产生相同光变曲线和速度的爆炸族。这些预测的爆炸族提供了一个有用的指导，对建模观察到的SNe，并可以约束爆炸属性时，再加上其他观测或理论约束。对于一个观测到的超新星，测量${\rm ^{56}Ni}$质量，打破这些家庭的爆炸（喷出物质量，爆炸能量，和祖半径）的简并需要一个参数的独立知识。我们预计最常见的情况是对附近超新星的祖先半径测量。我们发现，从Fe II $λ$ 5169线推断出的喷出物的速度在大多数的平台阶段的测量提供了一些额外的信息爆炸特性。只有在初始激波冷却阶段，光球速度测量才有可能帮助解开光变曲线简并。
2019-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Diagnosing The Ejecta Properties of Engine-Driven Supernovae from Observables in Their Initial Phase
本文通过构建考虑中心引擎效应的球对称抛射物模型并自洽求解光球层形成，研究引擎驱动超新星初始阶段的测光与光谱特征，提出早期快速后续观测可诊断GRB-SNe和SNe Ic-BL的中心引擎性质，并以SN 2017iuk验证了平坦幂律密度结构对光谱演化的解释力。
2023-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry V: Equation of state dependency of explosion properties, nucleosynthesis yields, and compact remnants
在本系列的第五篇论文中，我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH来研究八种不同的核状态方程（EOS）的影响。我们提出并讨论了爆炸性质和详细的核合成产额，并预测了所有模拟的残余物（中子星或黑洞）。为此，我们进行了两组模拟。第一，使用SFHo状态方程对11至40 M $_{\odot}$的非旋转恒星在三种不同金属丰度下进行了完整的研究。第二，一套模拟的四个祖先（16 M $_{\odot}$在三个金属丰度和25 M $_{\odot}$在太阳金属丰度）为八个不同的核EOS。我们比较我们预测的爆炸能量和产量观察到的超新星和贫金属恒星HD~84937。我们发现爆炸性质和核合成产率的EOS依赖的差异。然而，与观察结果相比，这些差异还不足以排除本工作中考虑的任何EOS。
2022-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational wave signals from multi-dimensional core-collapse supernova explosion simulations
在这项工作中，我们简要报告的引力波（GW）信号计算的自洽的背景下，3D模拟的核心坍缩超新星（CCSN）爆炸的15 M $_\odot$祖星。我们提出了一个简短的概述GW信号，包括信号幅度，频率分布，并在爆炸的每个阶段，随着中微子光度的GW的形式发射的能量，并讨论它们之间的相关性。
2017-10-23 astro-ph.HE gr-qc
The physics of Core-Collapse Supernovae: explosion mechanism and explosive nucleosynthesis
本文综述了核心坍缩超新星的1D和3D模拟进展，探讨了大质量恒星演化、爆炸机制、激波传播及各阶段的不确定性，并说明了爆炸的典型核合成产物。
2024-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accelerating Our Understanding of Supernova Explosion Mechanism via Simulations and Visualizations with GenASiS
核心坍缩超新星是宇宙中最强大的爆炸之一，在几十秒的时间尺度上释放出大约$10^{53}~\mbox{erg}$的能量。这些爆炸事件也是大多数重元素产生和传播的原因，使我们所知的生命成为可能。然而，它们究竟是如何工作的仍然没有得到解决。其中一个原因是自洽、多物理和多维核心坍缩超新星模拟的复杂性和成本，即使在我们今天拥有的最大的超级计算机上，这也是不切实际的，而且往往是不可能的。为了提高我们的理解，我们必须经常使用简化的模型，梳理出成功爆炸的最重要因素，同时帮助我们解释更高保真的多物理模型的结果。在本文中，我们调查的核心坍缩超新星环境中的不稳定性的作用。我们在这里提出了我们的代码GenASiS产生的模拟和可视化结果。
2015-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Collapse and Three-Dimensional Explosion of Three-Dimensional, vis à vis One-Dimensional, Massive-star Supernova Progenitor Models
核心坍缩超新星的爆炸结果和诊断敏感地依赖于恒星祖先的性质，但迄今为止，大多数研究都只集中在一维，球对称的大质量恒星祖先。我们提出了一些第一个核心坍缩超新星模拟的三维大质量恒星超新星的祖先，一个12.5-和15-M $_{\odot}$模型，在三维演化从崩溃反弹通过爆炸与辐射流体动力学代码F{ \sc{ornax} }。我们比较使用那些从三维祖细胞的三维模拟的球对称，一维祖细胞相同的质量。我们发现，在大质量恒星演化的最后阶段，三维演化的模型更容易发生爆炸。在这些多维初始模型中产生的湍流作为种子湍流，促进激波复活。对引力波和中微子信号的探测可以揭示反弹前湍流的特征。
2022-01-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing Core-Collapse Supernovae to Explosions in Spherical Symmetry II: Explodability and Global Properties
在先前提出的原理验证研究中，我们建立了一个参数化的球对称爆炸方法（PUSH），可以再现核心坍缩超新星的许多特征。本文超越了能够再现SN 1987 A的观测性质的具体应用，对一组广泛的非旋转、太阳金属丰度恒星祖先模型的爆炸性质进行了系统的研究，这些模型的质量范围从10.8到120 M $_\odot$，其中包括作为大质量恒星坍缩的最终结果的从中子星到黑洞的转变，以及后者与超新星和微弱/失败的超新星的关系。本文件提供了扩展的核合成预测的基础上，即将在星系演化模型中使用的文件。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The soft and hard X-rays thermal emission from star cluster winds with a supernova explosion
巨大的年轻星团包含数十或数百颗大质量恒星，它们以风和超新星爆炸的形式注入机械能，产生外流，膨胀到周围的介质中，使其受到冲击，并形成称为超级气泡的结构。受冲击材料的区域可以具有超过10 $^6$ K的温度，并且主要发射热X射线（软和硬）。这种X射线辐射强烈地受到热传导作用的影响，以及大质量恒星注入的物质的金属含量。我们提出了三维数值模拟探索这两种效果，恒星风和超新星爆炸的金属丰度，以及热传导。
2015-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Mass-loss histories of Type IIn supernova progenitors within decades before their explosion
我们提出的IIn型超新星的祖先在几十年内，他们的爆炸前的质量损失特性的系统研究结果。本文应用解析光变曲线模型对11个Ⅰ_n型超新星的辐射热光变曲线进行了计算，导出了星周介质的性质。我们重建的质量损失历史的基础上估计的星周介质的属性。估算的质量损失率大多高于1 e-3 Msun/yr，与其它方法得到的结果一致。在爆炸前的几十年内，质量损失率经常很高。这表明存在某种机制来维持IIn型超新星祖先的高质量损失率至少在爆炸前几十年。因此，在一些IIn型超新星祖先中观察到的较短的爆发性质量损失事件并不总是造成其致密的星周介质。此外，我们发现，IIn型超新星的祖先可能倾向于增加他们的质量损失率，因为他们接近爆炸的时间。我们还展示了我们的分析预测和数值结果之间的详细比较。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining the morphology of supernova remnant (SNR) 1987A with the jittering jets explosion mechanism
我们发现超新星（SN）1987 A的遗迹与四个超新星遗迹（SNRs）有一些共同的形态特征，这些超新星遗迹都有喷流成形的特征，由此我们加强了喷流在SN 1987 A爆炸中发挥了关键作用的说法。一些形态特征也出现在行星状星云中，在那里可以观察到喷流。超新星爆发的爆发机制可以解释SN 1987 A的结构，即：SNR 1987 A。我们进行了初步的尝试，以量化的质量，是通过一个吸积盘或带吸积到新生的中子星的角动量的波动。吸积盘/吸积带发射的喷流爆炸了核心坍缩超新星（CCSNe）。吸积盘/带的弛豫时间与抖动喷流爆炸机制中典型的喷流发射事件的持续时间相当，因此盘/带没有时间弛豫。我们认为，这可能解释不平等的两个相反的射流，后来导致不平等的两侧的细长结构的信噪比的CCSNe。我们重申我们先前的呼吁，即从中微子驱动的爆炸到CCSNe的喷气驱动的爆炸的范式转变。
2018-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Imprint of Explosion Mechanism on Supernova Relic Neutrinos
本文计算了超新星遗迹中微子的能谱和事例率，并考虑了超新星核中冲击波复活所需时间的依赖性。冲击波的恢复时间取决于尚不清楚的超新星爆发机制。黑洞形成失败的超新星的贡献也被认为是。总事件率较高的模型与较长的冲击波复兴时间和/或失败的超新星的贡献。谱的硬度并不强烈依赖于激波恢复时间，但由于失败的超新星谱变得硬。因此，超新星遗迹中微子的激波-复兴-时间依赖性与超新星失败的部分有不同的系统性。
2013-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The observed neutron star mass distribution as a probe of the supernova explosion mechanism
观测到的中子星（NS）质量分布反映了核心坍缩超新星爆炸的物理学和在演化末期产生它们的大质量恒星的结构。我们提出了一个贝叶斯分析，直接比较NS质量分布观察到的双NS系统NS形成的理论模型。我们发现，与标准的二进制质量比分布的模型是强烈的首选独立挑选的质量从初始质量函数，虽然推断的强度取决于目前的假设是否识别的残余物的主星和次级星是正确的。第二，NS形成模型没有质量回落的青睐，因为它们减少了NS群众的分散。因此，双NS系统的质量直接指向超新星爆炸开始的质量坐标，使它们成为超新星爆炸机制的优秀探针。如果我们假设没有后退，只是改变分离残骸和超新星喷出物的质量坐标，我们发现对于太阳金属丰度恒星，爆炸最有可能在铁核的边缘发生，其比熵约为2.8 kB。我们研究的主要局限是对超新星爆发机制的认识不足，缺乏大麦哲伦星云SN型爆发对太阳金属丰度的广泛影响。
2012-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Determining the core-collapse supernova explosion mechanism with current and future gravitational-wave observatories
本文利用覆盖完整爆发阶段的新型三维磁旋转波形，结合三类探测器与三种分类方法，评估通过引力波区分核心坍缩超新星爆发机制的能力。
2024-02-28 astro-ph.HE gr-qc
