Neutronization of matter in a stellar core and convection during gravitational collapse


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The roles of neutrinos and convective instability in collapsing supernovae are considered. Spherically symmetrical computations of the collapse using the Boltzmann equation for the neutrinos lead to the formation of the condition of convective instability, \({\left( {\frac{{\partial P}}{{\partial s}}} \right)_{\rho {Y_l}}}\frac{{ds}}{{dr}} + {\left( {\frac{{\partial P}}{{\partial {Y_L}}}} \right)_{\rho s}}\frac{{d{Y_L}}}{{dr}}\) < 0, in a narrow region of matter accretion above the neutrinosphere. If instability arises in this region, the three-dimensional solution will represent a correction to the spherically symmetrical solution for the gravitational collapse. The mean neutrino energies change only negligibly in the narrow region of accretion. Nuclear statistical equilibrium is usually assumed in the hot proto-neutron stellar core, to simplify the computations of the collapse. Neutronization with the participation of free neutrons is most efficient. However, the decay of nuclei into nucleons is hindered during the collapse, because the density grows too rapidly compared to the growth in the temperature, and an appreciable fraction of the energy is carried away by neutrinos. The entropy of the matter per nucleon is modest at the stellar center. All the energy is in degenerate electrons during the collapse. If the large energy of these degenerate electrons is taken into account, neutrons are efficiently formed, even in cool matter with reduced Ye (the difference between the numbers of electrons and positrons per nucleon). This process brings about an increase in the optical depth to neutrinos, the appearance of free neutrons, and an increase in the entropy per nucleon at the center. The convectively unstable region at the center increases. The development of large-scale convection is illustrated using a multi-dimensional gas-dynamical model for the evolution of a stationary, unstable state (without taking into account neutrino transport). The time for the development of convective instability (several milliseconds) does not exceed the time for the existence of the unstable region at the center (10ms). The realization of this type of instability is fundamentally different from a spherically symmetrical model. The flux of neutrinos changes and the mean energy of the neutrinos is increased, which has important implications for the detection of neutrinos from supernovae. For these same reasons, the energy absorped in the supernova envelope also changes in the transition to such a multi-dimensional model.

Об авторах

A. Aksenov

Institute for Computer Aided Design

Автор, ответственный за переписку.
Email: aksenov@icad.org.ru
Россия, Moscow

V. Chechetkin

M.V. Keldysh Institute of Applied Mathematics; Moscow State Engineering Physics Institute; Kurchatov Institute National Research Center

Email: aksenov@icad.org.ru
Россия, Moscow; Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409; pl. Akademika Kurchatova 1, Moscow, 123182

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».