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猫と惑星系

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15太陽質量星のコア崩壊超新星爆発の重力波信号

2020-07-31 22:30:10 | 重力波
ブラックホールも中性子連星も合体して重力波を出すのでさっぱりわからない。コアが鉄に成って核融合してもエネルギーが出ないからコアが潰れて超新星爆発したときの重力波ならわかりやすいかと思ったがやっぱりわからない。以下、機械翻訳。
15太陽質量星のコア崩壊超新星爆発の重力波信号
2020年7月29日に提出
15太陽質量星のコア崩壊超新星爆発の3次元シミュレーションのコンテキストで計算された重力波信号について報告します。シミュレーションは、ニュートリノ流体力学コードChimeraを使用して実行されました。重力波ひずみを時間の関数として、両方の偏波について詳しく説明し、それらの物理的な起源について説明します。また、対応するスペクトルシグネチャも示します。モデルの重力波放出には2つの重要な機能があります。ニュートリノ駆動の対流の結果としてゲイン層から低周波放出(<200 Hz)が発生し、プロトからSASIと高周波放出(> 600 Hz)が放出されます。 -中性子星、その中のレドックス対流による。私たちのモデルでは、高周波放出が重力波放出を支配し、主に対流層自体から放出されます。対流オーバーシュートにより、その上の対流安定層からではありません。さらに、低周波放射は、そこに降着するため、原始中性子星からではなく、利得層自体から発生します。モデルにSASIの証拠を提供し、低周波の重力波放射スペクトルのピークがそれに対応することを示します。ゲインレイヤーの起源を考慮して、モデル内のSASI放出をpモード放出として分類し、渦音響起源ではなく純粋な音響起源をそれに割り当てます。私たちの支配的な原始中性子星の重力波放出は、表面gモードからの放出によって十分に特徴付けられておらず、観測されたピーク周波数と、表面gの仮定の下で分析推定によって表される原始中性子星の質量と半径との関係を複雑にしますモード放出。

図 1.分析の5つの重要な領域を示す概略図。


図 2.シミュレーションの過程で時間の関数としてプロットされた+偏波の重力波ひずみ
Z軸に沿って。バウンスから100msまでの期間はかなり重力波放射に関して静止している。この初期
休止期間の後に、ニュートリノ駆動の対流とSASIが発生し、低周波が発生する期間が続きます。
(<200 Hz)シミュレーション中の重力波。
150〜200 msの期間、この低周波放射
原中性子からの中間周波数放出が加わる
ニュートリノ駆動の対流とSASIによって引き起こされた非球面の降着による、400〜600 Hzの範囲の星200ミリ秒後
重力波の放出は、約600 Hzを超える高周波放出が支配的であり、Ledoux対流の深層の第2フェーズによる
原始中性子星の中で、これは長命であり、
シミュレーションも終わりました。これらのフェーズにわたる重力波ひずみの特性の変化は、プロットで容易に確認できます。


図 3.図2と同じですが、x偏光です。


図 4.両方の分極のひずみ振幅のプロット、表示
Z軸に沿って。 明らかに、2つの偏波のひずみ振幅は同等であり、これは好ましいものではないという事実を反映しています
モデルの物理的な方向。


図 5.周波数と時間でビニングされたh +のフーリエ変換
シミュレーションの過程で。 3つの異なる機能が明らかです。
〜100 ms後、周波数以下の重力放射
ゲイン層での非球面質量運動により、約200 Hzが放出されます
ニュートリノ駆動の対流とSASIから。 〜150〜200ms、これには、非球面降着のために、陽子中性子星からの中間周波数の放出が加わり、範囲は400〜600 Hzです。
その上に。 ニュートリノ駆動後の降着流は非球面になる対流とSASIが発展します。
〜200 ms後、原中性子星でのLedoux対流により、600 Hzより高い周波数の重力放射が放出されます。 この放出のピーク周波数
原始中性子星が進化するにつれて上昇します。


図 6.シェル平均のBrunt–Vais¨al¨a(BV)周波数をlotとしてプロット
シミュレーションでは、半径と時間の関数です。上のスケール
右側はHz単位です。 Ledoux対流に対する安定性(不安定性)
青(赤)の陰影で示されます。 5つの輪郭が発音されます
5つの領域を区切るプロット2つのコンター(黒、場所
対流速度は、ピークの5%です)原始中性子星内の深い対流転覆の領域を制限します。外に向かって
2つの輪郭(濃い緑色)はρ= 10^12,11 g cm-3を示します
、それぞれ一定密度の等高線。最も外側の輪郭(薄緑)
角度平均ゲイン半径をトレースします。私たちのモデルでは、
原中性子星は、ρ= 10^11 g cm-3で定義されます。
、その上
BV周波数は計算されません。 20の間の初期Ledoux不安定性
50 kmで、ポストバウンス時間が10ミリ秒未満であることが示されます。
また、バウンス後60〜80 kmで最大30 msまで不安定。
深い原始中性子星Ledouxの不安定性も明らかであり、バウンス後の約175 ms後に始まり、
私たちのシミュレーションは、9 kmから20 kmの間です。


図 7.重力波振幅A20の被積分関数(式(24))は、一度にrとθの関数としてφ= 0に対してプロットされます。
バウンス後、400 ms。 最大の振幅が集中して見られます すべてのθについて、半径10〜20 kmの範囲内。 私たちは帰属します
陽子中性子星のこの領域でのLedoux対流に対するこれらの振幅。これは、バウンス後175ミリ秒後に始まり、持続します。
シミュレーション全体を通して。 自明でない振幅も明らかです
原始中性子星表面のすぐ上と上の領域。現在、約30 kmに位置しています。 これらの後者の振幅が誘導されます
下の領域(上)からの対流オーバーシュート(アンダーシュート)の組み合わせによる。

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