中微子泄漏对Ⅱ型超新星爆发的影响

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本文基于球对称模型下Ⅱ型超新星的铁核塌缩型爆发理论机制,介绍和研究了Ⅱ型超新星爆发过程中的中微子泄漏模式及物态方程。讨论和分析了基于不同中微子泄漏模式下超新星爆发的相关物理过程。此外还讨论了物态方程与压缩模量对结果的影响。综述了Ⅱ型超新星的爆发理论,其中包括恒星的形成和演化,Ⅱ型超新星的类型和爆发机制,恒星不稳定坍缩的物理因素,物质的反弹和激波的形成以及前身星模型等内容。并对模型中的物态方程及超新星数值模拟程序SNII-WLYW89进行了介绍和概述。在超新星爆发过程中,中微子的泄漏非常重要。中微子主要是通过物质间的弱相互作用产生的,特别是在超新星铁核塌缩过程中,重核或自由质子引起的电子俘获反应,是中微子产生的主要来源。产生的中微子极易逃逸,当物质超过中微子俘陷密度时,中微子只能通过扩散过程缓慢泄漏;当物质密度未达到中微子俘陷密度时,中微子将通过自由逃逸的方式泄漏。而中微子的俘陷密度是由该模式中的光学深度可调参数b和特征参量bf控制。中微子的逃逸同时携带了大量的能量,增大了物质反弹的激波能损失,影响着反弹激波的传播和最终超新星爆炸的实现。因此,中微子的泄漏在超新星爆发过程中具有重要的作用。本文采用了一维球对称模型,在不同的中微子泄漏模式下,数值模拟了四个前身星数据12M。、14M⊙、15M⊙和16Mo的Ⅱ型超新星爆发过程。结果表明:不同的中微子泄漏模式对超新星塌缩、激波的传播和爆发都具有影响;并给出了最有利于Ⅱ型超新星爆发的相关参数最佳的值b和bf;另外,物态方程和压缩模量对结果也有一定的影响。
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