旋转巨型恒星演化至坍缩临界点的研究

我们进行了关于通过巨型恒星坍缩形成超大质量黑洞的全相对论研究。本文首先分析了巨型恒星演化至动力学不稳定和坍缩的 secular 演化过程。我们聚焦于旋转（假设为均匀）和相对论的影响。我们识别了径向不稳定性开始的临界配置，并详细确定其结构。我们表明，关键无量纲比值 R/M、T/|W| 和 J/M^2（其中 T 为旋转动能，W 为引力势能）对于该临界配置是普适数，独立于质量、自转、半径或演化历史。我们将近似解析方法的结果与全相对论数值计算进行比较，发现二者良好一致。我们解析求解了这些参数至不稳定开始的时间演化。通过光子辐射冷却驱动演化，伴随着质量、角动量和熵的损失。该临界配置作为未来相对论三维湍流动力学坍缩不稳定巨型恒星的初始数据。由于该坍缩从普适临界配置开始，其坍缩亦唯一确定，应产生唯一的引力波形。本文简要推测了这种坍缩的可能结果，并评估了其作为形成超大质量黑洞的途径的可行性。