原初极大质量恒星演化研究 II. 恒星自转与伽马射线暴前身星

我们计算了自转原初极大质量恒星的新演化模型，初始质量从 $100\,M_{\odot}$ 到 $200\,M_{\odot}$，取两个初始金属度值 ${Z=0}$ 与 ${Z=0.0002}$。在该质量范围内，我们首次考虑了恒星自转与脉动驱动的质量损失，以及辐射风。模型从零龄主序演化，直至对不稳定性 onset。我们讨论了模型在演化过程中的主要性质，随后聚焦于最终归宿与喷流驱动事件的可能前身星。所有经历脉动对不稳定性的轨迹在坍缩星框架下产生成功的伽马射线暴（GRB），而那些直接坍缩至黑洞（BH）的则产生喷流驱动的超新星事件。在后一类情形中，由于喷流在前身星内部的传播，预期的黑洞质量发生变化，导致应产生位于对不稳定性黑洞质量间隙内的黑洞的不同模型。此处由零金属度与极贫金属前身星预言的成功 GRB 可能足够明亮，即便使用 Swift-BAT X 射线探测器和 JWST 等当前望远镜，也可在红移直至 ${\sim20}$ 处被探测到。