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Accès ouvert déclaré 2023 article

Characterizing the Directionality of Gravitational Wave Emission from Matter Motions within Core-collapse Supernovae

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Rattachement africain : us, tw. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract We analyze the directional dependence of the gravitational wave (GW) emission from 15 3D neutrino radiation hydrodynamic simulations of core-collapse supernovae (CCSNe). Using spin weighted spherical harmonics, we develop a new analytic technique to quantify the evolution of the distribution of GW emission over all angles. We construct a physics-informed toy model that can be used to approximate GW distributions for general ellipsoid-like systems, and use it to provide closed form expressions for the distribution of GWs for different CCSN phases. Using these toy models, we approximate the protoneutron star (PNS) dynamics during multiple CCSN stages and obtain similar GW distributions to simulation outputs. When considering all viewing angles, we apply this new technique to quantify the evolution of preferred directions of GW emission. For nonrotating cases, this dominant viewing angle drifts isotropically throughout the supernova, set by the dynamical timescale of the PNS. For rotating cases, during core bounce and the following tens of milliseconds, the strongest GW signal is observed along the equator. During the accretion phase, comparable—if not stronger—GW amplitudes are generated along the axis of rotation, which can be enhanced by the low T/∣W∣ instability. We show two dominant factors influencing the directionality of GW emission are the degree of initial rotation and explosion morphology. Lastly, looking forward, we note the sensitive interplay between GW detector site and supernova orientation, along with its effect on detecting individual polarization modes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Characterizing the Directionality of Gravitational Wave Emission from Matter Motions within Core-collapse Supernovae
Date Crossref
30/11/2023
Éditeur
American Astronomical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Pulsars and Gravitational Waves ResearchAstrophysics and Cosmic PhenomenaNeutrino Physics Research

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