在模拟核塌缩超新星的玻尔兹曼中微子辐射流体动力学模型中，动量空间分辨率的依赖性

《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》：Momentum Space Resolution Dependence in Boltzmann Neutrino Radiation Hydrodynamics Simulations of Core-collapse Supernovae

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摘要

在用离散坐标方法求解玻尔兹曼方程时，动量空间分辨率是导致不确定性的主要因素。本文通过进行一系列二维核心塌缩超新星（CCSN）模拟，研究了玻尔兹曼中微子传输对动量空间分辨率的依赖性。通过分别改变动量空间中天顶角和方位角的分辨率以及能量的分辨率，讨论了这些变化对爆炸动力学的影响。研究发现，较低的天顶角分辨率会人为地促进爆炸发生，甚至能使原本不爆炸的模型发生爆炸。这是因为粗糙的天顶角网格无法捕捉到前向峰值分布，从而低估了通量因子，使得中微子在增益区域停留的时间更长。对于当前的非旋转模型，方位角分辨率的影响较小，这考虑到CCSN核的球形特性是可以理解的。与天顶角分辨率相比，较低的能量分辨率会人为地抑制爆炸。这是因为在低分辨率情况下，中等能量（约30–50 MeV）下的中微子加热率被低估了。最后，研究了一维黑洞（BH）形成模型的分辨率依赖性。与爆炸动力学不同，黑洞形成并不表现出强烈的角度依赖性。另一方面，较低的能量分辨率会延迟黑洞的形成时间。这是因为在低分辨率下，对动量反馈的估计过高，从而能够维持更大质量的中子星。

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