RSS feeds
РусскийEnglish
Issue 10, 2026
Volume year page
Issues Authors PACS Subscription For authors

Issues

 / 

2010

 / 

November

←  →

Reviews of topical problems


Rotational explosion mechanism for collapsing supernovae and the two-stage neutrino signal from supernova 1987A in the Large Magellanic Cloud


Russian Federation State Scientific Center ‘A.I. Alikhanov Institute of Theoretical and Experimental Physics’, ul. Bolshaya Cheremushkinskaya 25, Moscow, 117259, Russian Federation

The two-stage (double) signal produced by the outburst of the close supernova (SN) in the Large Magellanic Cloud, which started on and involved two neutrino signals during the night of 23 February 1987 UT, is theoretically interpreted in terms of a scenario of rotationally exploding collapsing SNs, to whose class the outburst undoubtedly belongs. This scenario consists of a set of hydrodynamic and kinetic models in which key results are obtained by numerically solving non-one-dimensional and nonstationary problems. Of vital importance in this context is the inclusion of rotation effects, their role being particularly significant precisely in terms of the question of the transformation of the original collapse of the presupernova iron core to the explosion of the SN shell, with an energy release on a familiar scale of 1051 erg. The collapse in itself leads to the birth of neutron stars (black holes) emitting neutrino and gravitational radiation signals of gigantic intensity, whose total energy significantly (by a factor of hundreds) exceeds the above-cited SN burst energy. The proposed rotational scenario is described briefly by artificially dividing it into three (or four) characteristic stages. This division is dictated by the physical meaning of the chain of events a rotating iron core of a sufficiently massive (more than $10 M_\odot$) star triggers when it collapses. An attempt is made to quantitatively describe the properties of the associated neutrino and gravitational radiations. The review highlights the interpretation of the two-stage neutrino signal from SN 1987A, a problem which, given the present status of theoretical astrophysics, cannot, in the author’s view, be solved without including rotation effects.

Fulltext pdf (289 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.3367/UFNe.0180.201011a.1121
PACS: 95.85.Sz, 97.60.Bw, 97.80.−d (all)
DOI: 10.3367/UFNe.0180.201011a.1121
URL: https://ufn.ru/en/articles/2010/11/b/
000287186300002
2-s2.0-79955638073
Citation: Imshennik V S "Rotational explosion mechanism for collapsing supernovae and the two-stage neutrino signal from supernova 1987A in the Large Magellanic Cloud" Phys. Usp. 53 1081–1092 (2010)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Имшенник В С «Ротационный механизм взрыва коллапсирующих сверхновых и двухстадийный нейтринный сигнал от сверхновой 1987А в Большом Магеллановом Облаке» УФН 180 1121–1134 (2010); DOI: 10.3367/UFNr.0180.201011a.1121

References (93) ↓ Cited by (12) Similar articles (20)

  1. ’K’?’?ы’?’?’? ’E ’’ ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 45 464 (1987); Dadykin V L et al. JETP Lett. 45 593 (1987)
  2. Aglietta M et al. Europhys. Lett. 3 1321 (1987)
  3. ’K’?’?ы’?’?’? ’E ’’, ’O’?ts’?’?’?’? ’I ’n, ’iyazhс’?’?ya ’d ’I Usp. Fiz. Nauk 158 139 (1989); Dadykin V L, Zatsepin G T, Ryazhskaya O G Sov. Phys. Usp. 32 459 (1989)
  4. De Rujula A Phys. Lett. B 193 514 (1987)
  5. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F Usp. Fiz. Nauk 156 561 (1988); Imshennik V S, Nadyozhin D K Soviet Scientific Reviews (Ser. E: Astrophysics and Space Physics) Vol. 7 (Chur: Harwood Acad. Publ., 1989) p. 75
  6. Hirata K et al. Phys. Rev. Lett. 58 1490 (1987)
  7. Bionta R M et al. Phys. Rev. Lett. 58 1494 (1987)
  8. ’B’?’?’?с’?’?’? ’M ’v ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 45 461 (1987); Alekseev E N et al. JETP Lett. 45 589 (1987)
  9. Colgate S A, White R H Astrophys. J. 143 626 (1966)
  10. Arnett W D Can. J. Phys. 44 2553 (1966)
  11. Arnett W D Can. J. Phys. 45 1621 (1967)
  12. ’R’?’?’?’?’?’? ’’ ’v, ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F ’v’?уch’?. ’?’?ф’?р’?. ’Bстр’?’?. с’?’?. ’B’v ’l’l’l’i 13 3 (1969)
  13. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’iyazhс’?’?ya ’d ’I ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 30 17 (2004); Imshennik V S, Ryazhskaya O G Astron. Lett. 30 14 (2004)
  14. ’iyazhс’?’?ya ’d ’I Usp. Fiz. Nauk 176 1039 (2006); Ryazhskaya O G Phys. Usp. 49 1017 (2006)
  15. Arnett W D Astrophys. J. 319 136 (1987)
  16. Burrows A Astrophys. J. 318 L57 (1987)
  17. Herant M, Benz W, Colgate S Astrophys. J. 395 642 (1992)
  18. Burrows A, Hayes J, Fryxell B A Astrophys. J. 450 830 (1995)
  19. Janka H-T, Mueller E Astron. Astrophys. 306 167 (1996)
  20. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 18 195 (1992); Imshennik V S, Nadyozhin D K Sov. Astron. Lett. 18 79 (1992)
  21. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 3 353 (1977); Imshennik V S, Nadyozhin D K Sov. Astron. Lett. 3 188 (1977)
  22. Nadyozhin D K Astrophys. Space Sci. 51 283 (1977)
  23. Nadyozhin D K Astrophys. Space Sci. 53 131 (1978)
  24. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 18 489 (1992); Imshennik V S Sov. Astron. Lett. 18 194 (1992)
  25. Imshennik V S Space Sci. Rev. 74 325 (1995)
  26. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’eру’?т’?’?’?ы’? ’?’?’?’?’?ы (’z’?’? р’?’?. ’B ’I ’a’?с’?’?’?ch) (’a.: ’a’R’K ’i’s, 1996)
  27. ’B’?с’?’?’?’? ’B ’I ’? ’?р. ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 23 779 (1997); Aksenov A G et al. Astron. Lett. 23 677 (1997)
  28. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’O’?’?р’?’?’?’?’? ’M ’B ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 25 123 (1999); Imshennik V S, Zabrodina E A Astron. Lett. 25 93 (1999)
  29. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’? ’?р. ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 28 913 (2002); Imshennik V S et al. Astron. Lett. 28 821 (2002)
  30. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?у’?’?’?с’?’?’? ’F ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 30 883 (2004); Imshennik V S, Manukovskii K V Astron. Lett. 30 803 (2004)
  31. ’G’?’?’?’?’?’?’?’? ’l ’R ’? ’?р. Astron. Zh. 67 1181 (1990); Blinnikov S I et al. Sov. Astron. 34 595 (1990)
  32. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?у’?’?’?с’?’?’? ’F ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 33 528 (2007); Imshennik V S, Manukovskii K V Astron. Lett. 33 468 (2007)
  33. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?’?’?’?’?’?’? ’E ’d ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 35 883 (2009); Imshennik V S, Molokanov V O Astron. Lett. 35 799 (2009)
  34. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’z’?’?’?’? ’K ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 20 620 (1994); Imshennik V S, Popov D V Astron. Lett. 20 529 (1994)
  35. ’G’?’?’?’?’?’?’?’? ’l ’R ’? ’?р. ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 10 422 (1984); Blinnikov S I et al. Sov. Astron. Lett. 10 177 (1984)
  36. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 34 412 (2008); Imshennik V S Astron. Lett. 34 375 (2008)
  37. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’z’?’?’?’? ’K ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 24 251 (1998); Imshennik V S, Popov D V Astron. Lett. 24 206 (1998)
  38. Tassoul J-L Theory Of Rotating Stars (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1978)
  39. ’B’?с’?’?’?’? ’B ’I, ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 20 32 (1994); Aksenov A G, Imshennik V S Astron. Lett. 20 24 (1994)
  40. ’B’?с’?’?’?’? ’B ’I, ’G’?’?’?’?’?’?’?’? ’l ’R, ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l Astron. Zh. 72 717 (1995); Aksenov A G, Blinnikov S I, Imshennikov V S Astron. Rep. 39 638 (1995)
  41. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?’?’?’?’?’?’? ’E ’d ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 36 759 (2010); Imshennik V S, Molokanov V O Astron. Lett. 36 721 (2010)
  42. Gaponov Yu V, Ryazhskaya O G, Semenov S V Yad. Fiz. 67 1993 (2004); Gaponov Yu V, Ryazhskaya O G, Semenov S V Phys. Atom. Nucl. 67 1969 (2004)
  43. Bugaev E V et al. Nucl. Phys. A 324 350 (1979)
  44. ’K’?’?ы’?’?’? ’E ’’, ’iyazhс’?’?ya ’d ’I ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 34 643 (2008); Dadykin V L, Ryazhskaya O G Astron. Lett. 34 581 (2008)
  45. Peters P C, Mathews J Phys. Rev. 131 435 (1963)
  46. Peters P C Phys. Rev. 136 B1224 (1964)
  47. ’a’?с’?’?’?ch ’B ’I, ’nуту’?’?’? ’B ’E ’e’?’?’?yuts’?ya ’?’?’?’?’?: т’?’?р’?ya ’? ’?’?’?’?yu’?’?’?’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1988)
  48. Paczyński B Annu. Rev. Astron. Astrophys. 9 183 (1971)
  49. Paczyński B, Sienkievich R Acta Astron. 22 73 (1972)
  50. Batten A H Binary And Multiple Systems Of Stars (Oxford: Pergamon Press, 1973); ’Gэтт’?’? ’B ’K’?’?’?’?ы’? ’? ’?р’?т’?ы’? ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’a’?р, 1976)
  51. Pringle J E, Wade R A (Eds) Interacting Binary Stars (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1985); ’zр’?’?’?’? ’K ’M, ’pэ’?’? ’i ’B (’i’?’?.) ’E’?’?’?’?’?’?’?’?ст’?уyushch’?’? ’?’?’?’?’?ы’? ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’s’?’?’?’?т’?’?т, 1993)
  52. ’O’?’?ь’?’?’?’?ch Ya ’G, ’v’?’?’?’?’?’? ’R ’K ’n’?’?р’?ya тya’?’?т’?’?’?ya ’? э’?’?’?yuts’?ya ’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1971)
  53. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’z’?’?’?’? ’K ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 28 529 (2002); Imshennik D V Astron. Lett. 28 465 (2002)
  54. ’G’?с’?’?’?’?ты’?-’F’?’?’?’? ’I ’l Astron. Zh. 47 813 (1970); Bisnovatyi-Kogan G S Sov. Astron. 14 652 (1970)
  55. Bisnovatyi-Kogan G S, Moiseenko S G, Ardeljan N V astro-ph/0511173
  56. Woosley S E, Weaver T A Phys. Rep. 163 79 (1988)
  57. Imshennik V S Astrophysics On The Threshold Of The 21st Century (Ed. N S Kardashev) (Philadelphia: Gordon and Breach Sci. Publ., 1992) p. 167
  58. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F ’Rт’?’?’? ’?’?у’?’? ’? т’?kh’?’?’?’? (’l’?р. ’Bстр’?’?’?’?’?ya) Vol. 21 (’a.: ’E’R’v’R’n’R ’B’v ’l’l’l’i, 1982) p. 63
  59. Nadyozhin D K, Imshennik V S Int. J. Mod. Phys. A 20 6597 (2005)
  60. ’K’?’?ы’?’?’? ’E ’’, ’iyazhс’?’?ya ’d ’I ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 35 427 (2009); Dadykin V L, Ryazhskaya O G Astron. Lett. 35 384 (2009)
  61. Colpi M, Shapiro S L, Teukolsky S A Astrophys. J. 339 318 (1989)
  62. Colpi M, Shapiro S L, Teukolsky S A Astrophys. J. 369 422 (1991)
  63. Colpi M, Shapiro S L, Teukolsky S A Astrophys. J. 414 717 (1993)
  64. Sumiyoshi K et al. Astron. Astrophys. 334 159 (1998)
  65. ’’’?’?’?’?у ’’ ’K, ’’’?фsh’?ts ’M ’a ’a’?kh’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1988); Landau L D, Lifshitz E M Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1979)
  66. Colpi M, Wasserman I Astrophys. J. 581 1271 (2002)
  67. ’E’?’?т’?р ’’’?’?’?’?с’?-’iу’?’?’?-’’’?’?ts’? (’E’?’?’?’?’?’?’?ya, с’?’?’?’?’?’?’?ya э’?ts’?’?’?’?’?’?’?’?ya), ru.wikipedia.org/wiki/; Laplace-Runge-Lenz Vector (Wikipedia, The Free Encyclopedia), http://en.wikipedia.org/wiki/
  68. ’a’?’?у’?’?’?с’?’?’? ’F ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 36 203 (2010); Manukovskii K V Astron. Lett. 36 191 (2010)
  69. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?у’?’?’?с’?’?’? ’F ’E ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 26 917 (2000); Imshennik V S, Manukovskii K V Astron. Lett. 26 788 (2000)
  70. ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’a’?’?у’?’?’?с’?’?’? ’F ’E, ’z’?’?’?’? ’a ’l ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 29 934 (2003); Imshennik V S, Manukovskii K V, Popov M S Astron. Lett. 29 831 (2003)
  71. Boyes H, Heger H, Woosley S (1999) http://www.supersci.org
  72. ’O’?’?р’?’?’?’?’? ’M ’B, ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 26 665 (2000); Zabrodina E A, Imshennik V S Astron. Lett. 26 572 (2000)
  73. ’I’?’?у’?’?’? ’l ’F ’? ’?р. Ch’?с’?’?’?’?’?’? р’?sh’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?р’?ыkh ’?’?’?’?ch ’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?’? (’z’?’? р’?’?. ’l ’F ’I’?’?у’?’?’?’?) (’a.: ’v’?у’?’?, 1976)
  74. ’a’?’?’?’? ’R ’s ’i’?’?’?’?’?у’?ьс’?ры (’a.: ’v’?у’?’?, 2004)
  75. Shт’?р’?’?’? ’z ’l, Ya’?’?’?’?’?’? ’K ’I ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 34 746 (2008); Shternin P S, Yakovlev D G Astron. Lett. 34 675 (2008)
  76. Amaldi E et al. Europhys. Lett. 3 1325 (1987)
  77. Aglietta M et al. Nuovo Cimento C 12 75 (1989)
  78. Pizzella G Nuivo Cimento B 102 471 (1989)
  79. ’’’?’?’?’?у ’’ ’K, ’’’?фsh’?ts ’M ’a ’n’?’?р’?ya ’?’?’?ya (’a.: ’v’?у’?’?, 1973); Landau L D, Lifshitz E M The Classical Theory Of Fields (Oxford: Pergamon Press, 1975)
  80. Houser J L, Centrella J M, Smith S C Phys. Rev. Lett. 72 1314 (1994)
  81. Braginskiy V B Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 3677 (2007)
  82. ’Iр’?с’?’?р’? ’e ’F, ’R’?sh’?’?’?’?’? ’E ’l, ’v’?’?’?zh’?’? ’K ’F Astrophys. Space Sci. 10 3 (1971)
  83. Schwarzschild M Structure And Evolution Of The Stars (Princeton: Princeton Univ. Press, 1958); Sh’?’?рtssh’?’?ь’? ’a ’lтр’?’?’?’?’? ’? э’?’?’?yuts’?ya ’?’?’?’?’? (’a.: ’R’’, 1961)
  84. ’sр’?’?’?-’F’?’?’?’?’?ts’?’?’? ’K ’B ’s’?’?’?ch’?с’?’?’? ’?р’?ts’?ссы ’?’?утр’? ’?’?’?’?’? (’a.: ’I’R’s ’a’’, 1959); Frank-Kamenetskii D A Physical Processes In Stellar Interiors (Jerusalem: Israel Program for Scientific Translations, 1962)
  85. ’G’?’?’?’?’?’?’?’? ’l ’R ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 25 424 (1999); Blinnikov S I Astron. Lett. 25 359 (1999)
  86. ’pтр’?’?’?’? ’E ’z ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 30 334 (2004); Utrobin V N Astron. Lett. 30 293 (2004)
  87. ’pтр’?’?’?’? ’E ’z ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 31 903 (2005); Utrobin V N Astron. Lett. 31 806 (2005)
  88. Bethe H A Rev. Mod. Phys. 62 801 (1990)
  89. Woosley S E, Blinnikov S, Heger A Nature 450 390 (2007)
  90. Blinnikov S I AIP Conf. Proc. 1016 241 (2008)
  91. ’B’?с’?’?’?’? ’B ’I ’z’?сь’?’? ’Bстр’?’?. zhур’?. 25 163 (1999); Aksenov A G Astron. Lett. 25 127 (1999)
  92. ’v’?ch’?’?’? ’E ’R, ’z’?т’?’?’?’?’? ’’ ’s, Kh’?’?’?’? ’l ’B ’zр’?’?р’?’?т №5-99 (’a.: ’R’n’e’s, 1999)
  93. Burrows A, Nordhaus J AIP Conf. Proc. 1171 273 (2009)
© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions