失败核心坍缩超新星中的黑洞形成
高能天体物理现象
2015-03-17 v2 太阳与恒星天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们展示了对失败核心坍缩超新星和恒星质量黑洞 (BH) 形成的系统研究结果。利用我们配备三物种中微子泄漏/加热方案的开源广义相对论 1.5D 代码 GR1D 以及超过 100 个前超新星模型，我们研究了核物质状态方程 (EOS)、零龄主序 (ZAMS) 质量与金属丰度、自转以及质量损失方案的选择对 BH 形成的影响。我们发现，对于给定的 EOS，其结果可以近似地由单个参数——反弹时恒星核心的致密性——来估计。通过比较引力不稳定性开始时的原中子星 (PNS) 结构与 Tolman-Oppenheimer-Volkof 方程的解，我们发现外层 PNS 核心中的热压支撑导致最大 PNS 质量比冷 NS 值高出高达 25%。通过人为增加中微子加热，我们找到了引爆给定前身星结构所需的关键中微子加热效率，并将这些发现与 ZAMS 条件联系起来，从而首次基于实际坍缩模拟（尽管是近似地）建立了 ZAMS 参数与核心坍缩结果之间的映射。我们还研究了前身星自转的影响，并发现新生 BH 的无量纲自旋可能被非轴对称旋转不稳定性的出现稳健地限制在 a^* = Jc/GM^2 = 1 以下。
引用
@article{arxiv.1010.5550,
title = {Black Hole Formation in Failing Core-Collapse Supernovae},
author = {Evan O'Connor and Christian D. Ott},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5550},
year = {2015}
}
备注
20 emulateapj pages, 13 figures, published in the Astrophysical Journal, minor revisions