作为黑洞形成途径的超巨星演化

质量超过一百万太阳质量的超巨星，是星系核中超大质量黑洞的可能前身。由于其核燃烧时标很短，只有当物质以超过约 1 太阳质量/年的速率积累时，才能形成此类天体。在此，我们重新审视了旋转稳定的超巨星的结构和演化，考虑了其持续的质量积累和热弛豫。我们表明，在恒星主序带寿命的大部分时间里，超巨星的外层并未达到热弛豫。因此，它们并不像先前文献中假设的那样类似于 n=3 的多方球，而是由对流（多方）核以及周围包含大部分质量的对流稳定包层组成。我们计算了这些包层的结构，其中比熵与所包围质量 M(R) 的 2/3 次幂成正比。通过将包层解与对流核匹配，我们计算了核质量随时间的变化。我们估计了由核坍缩形成的初始黑洞质量，以及它们随后通过吸积来自膨胀包层（“类恒星”）的物质而增长的情况。以这种方式形成的种子黑洞的典型质量可能在 10^4 到 10^5 太阳质量范围内，远大于被认为由第三族恒星消亡留下的遗迹。因此，超大质量黑洞可能是在比第三族恒星形成时代晚得多的快速内落时期播种的。