超新星爆発における膨張殻の不安定性の3次元数値シミュレ-ション

超新星爆炸中膨胀壳的不稳定性的 3D 数值模拟

• 批准号: 01652506
• 负责人: 松田 卓也
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01652506/
• 关键词: 超新星; 数値流体力学; レイリ-・テイラ-不安定性; 超新星1987A

超新星爆発の数値流体力学シミュレ-ションを行った。超新星1987Aの観測において、コア内部の物質と星外層部の物質が混合されるとすると、さまざまな観測事実を説明できることが分かっている。物質混合は爆発衝撃波の通過にともなう、なんらかの流体力学的不安定性によると考えられる。不安定性の原因としては、セドフ解の不安定性による対流不安定も考えられる。しかしここでは、分子量の飛躍層を衝撃波が通過することにより、その不連続面が加速されて、内向きの膨張波、続いて衝撃波が発生することによるレイリ-・テイラ-不安定性を考えた。前超新星のモデルとしては、野本、茂山たちによる現実的なものを採用した。計算は主として協力者の蜂巣により行われた。簡単のため爆発は軸対称的であるとした。計算方法はLax-Wendroff法にDaviesのTVD人工粘性を導入したものを採用した。座標系としては単純な等間隔の円柱座標系を採用した。このふたつに選択により、計算コ-ドは極めて高速になり、1秒、1格子あたりの計算時間はVP400Eで、10^<-6>秒であった。格子数はわれわれの使用できるス-パ-コンピュ-タとしては最大のものを選び、ほぼ1800*1800程度とした。星の中心部に高温のガスを急に導入することにより、爆発を開始させた。しばらくは1次元球対称の計算を行い、適当なところでその解を2次元軸対称のコ-ドにマップした。衝撃波より内側の部分に速度の擾乱を導入することにより、レイリ-・テイラ-不安定性の種とした。計算の結果では、このゆらぎの大きさが数パ-セント以上ないと観測を説明できないことが分かった。この場合、きのこ状の構造が観察された。これらの結果では、Arnett,Mueller,Fryxellたちの計算と矛盾しないことが分かった。今後の問題点としては、そのような擾乱がなぜ生成されるかということを考える。また計算方法もRoe法にすることを考える。

Supernova explosion numerical hydrodynamics Supernova 1987A's measurements show that the material in the interior and the material in the outer layers of the star are mixed together. Instability of fluid dynamics in the passage of explosive shock waves due to mixing of matter The causes of instability are discussed below. A study of shock wave propagation, molecular weight jump, acceleration, inward expansion, and shock wave generation Before the supernovae, there was no such thing as a new one, a new one, a new one. The calculation is based on the calculation of the number of participants. A simple and simple way to make a living The calculation method is based on the Lax-Wendroff method and Davies 'artificial viscosity. The coordinate system is now a cylindrical coordinate system with uniform intervals.このふたつに选択により、计算コ-ドは极めて高速になり、1秒、1格子あたりの计算时间はVP400Eで、10^<-6>秒であった。The number of cells is 1800 * 1800 and the maximum number is 1800*1800. The center of the star is hot and the explosion begins. The calculation of 1-dimensional spherical symmetry is carried out, and the solution of 2-dimensional axial symmetry is carried out properly. Shock wave velocity disturbance in the inner part of the body The result of the calculation is that the number of measurements is equal to the number of measurements. In this case, the structure of the structure is observed. Arnett,Mueller,Fryxell,. In the future, there will be problems. A study of the Roe method

项目成果

Keisuke Sawada: "Three-dimensional Numerical Simulations of Inhomogenious Accretion" Astronomy and Astrophysics. 121. 264-272 (1989)

Keisuke Sawada：“非均匀吸积的三维数值模拟”天文学和天体物理学。

Keisuke Sawada: "A TVD Scheme Using Roe's Flux and the Ambient Boundary Condition" Memorirs of the Faculty of Engineering,Kyoto University. 51. 124-134 (1989)

Keisuke Sawada：“使用 Roe 通量和环境边界条件的 TVD 方案”京都大学工程学院回忆录。

Takuya Matsuda: "Numerical Simulation of Axisymmetric Adiabatic Flow past a Gravitating Solid Sphere" Monthly Notitces of the Royal Astronomical Society. 236. 817-828 (1989)

Takuy​​a Matsuda：“通过重力固体球的轴对称绝热流的数值模拟”英国皇家天文学会月刊。

Izumi Hachisu: "Nonlinear Growth of Rayleigh-Taylor Instabilities and Mixing in SN1987A" The Astrophysical Journal(Letters).

Izumi Hachisu：“SN1987A 中瑞利-泰勒不稳定性和混合的非线性增长”天体物理学杂志（快报）。

Cheng Ho: "Pressure Gradient Torque in Highly Supersonic Non-axisymmetric Accretion" Monthly Notitces of the Royal Astronomical Society. 238. 1447-1464 (1989)

郑和：“高超音速非轴对称吸积中的压力梯度扭矩”皇家天文学会月刊。