Anisotropic emission of neutrino and gravitational-wave signals from rapidly rotating core-collapse supernovae
Anisotropic emission of neutrino and gravitational-wave signals from rapidly rotating core-collapse supernovae
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快速旋转核心塌陷超新星中微子和引力波信号的各向异性发射
DOI：
10.1093/mnrasl/sly008
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发表时间：
2018
影响因子：
--
通讯作者：
Kotake Kei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takiwaki Tomoya ;Kotake Kei
我们基于对一颗快速旋转的27 M⊙恒星的三维(3D)核心塌缩超新星模拟，对中微子和GW信号进行了分析。我们发现了一个新的中微子信号，它是由灯塔效应产生的，其中强中微子发射区围绕旋转轴的旋转导致中微子信号的准周期调制。根据观察者的视角，时间调制将在冰立方和未来的超级神冈中清晰可见。GW发射也是各向异性的，如前所述，GW信号在旋转的核心崩塌和反弹时向赤道发射最强烈，而在反弹后阶段的非轴对称不稳定性导致向自旋轴的更强GW发射。我们证明了这些GW信号可以作为LIGO类探测器探测银河系事件的目标。反弹后GW发射的起源自然解释了为什么峰值GW频率大约是中微子调制频率的两倍。我们指出，同时探测旋转诱导的中微子和GW信号可以提供快速旋转的原中子星在诞生时的确凿证据。
We present analysis on neutrino and GW signals based on three-dimensional (3D) core-collapse supernova simulations of a rapidly rotating 27 M⊙star. We find a new neutrino signature that is produced by a lighthouse effect where the spinning of strong neutrino emission regions around the rotational axis leads to quasi-periodic modulation in the neutrino signal. Depending on the observer's viewing angle, the time modulation will be clearly detectable in IceCube and the future Hyper-Kamiokande. The GW emission is also anisotropic where the GW signal is emitted, as previously identified, most strongly towards the equator at rotating core-collapse and bounce, and the non-axisymmetric instabilities in the postbounce phase lead to stronger GW emission towards the spin axis. We show that these GW signals can be a target of LIGO-class detectors for a Galactic event. The origin of the postbounce GW emission naturally explains why the peak GW frequency is about twice of the neutrino modulation frequency. We point out that the simultaneous detection of the rotation-induced neutrino and GW signatures could provide a smoking-gun signature of a rapidly rotating proto-neutron star at the birth.
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DOI：
10.1088/0004-637x/698/2/1174
发表时间：
2007
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Liebendörfer;S. Whitehouse;Tobias Fischer
通讯作者：
Tobias Fischer
DOI：
10.1146/annurev-nucl-102115-044747
发表时间：
2016-02
影响因子：
12.4
作者：
H. Janka;T. Melson;A. S. M. Astrophysics;Garching;Physik Dept.;Tum
通讯作者：
H. Janka;T. Melson;A. S. M. Astrophysics;Garching;Physik Dept.;Tum
使用 SN 方法进行玻尔兹曼中微子输运的核心塌陷超新星模拟
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
作者：
今野北斗;A. Harada
通讯作者：
A. Harada
利用标准具效应对 Advanced Virgo 臂腔进行原位平衡
影响因子：
3.5
作者：
S. Hild;A. Freise;M. Mantovani;S. Chelkowski;J. Degallaix;R. Schilling
通讯作者：
R. Schilling
DOI：
10.1088/0004-637x/694/1/664
发表时间：
2007-08
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. Marek;H. Janka
通讯作者：
A. Marek;H. Janka