来自非旋转坍缩星黑洞周围磁盘的快速暂现源

大多数在恒星坍缩中形成的黑洞 (BH) 具有低自旋，尽管预计其中一些在坍缩过程中会获得一个磁吸积盘。虽然这类 BH 盘可以驱动磁驱动的风，但其物理机制和观测特征至今尚未被探索。我们展示了形成缓慢旋转 BH 并带有吸积盘的坍缩恒星的全球三维广义相对论磁流体动力学模拟。随着盘转变为磁滞状态，它通过两种机制驱动温和相对论性的、摆动的、准直的磁外流：沿垂直磁场线的稳定外流（“Blandford-Payne 喷流”）和磁通量爆发。凭借各向同性等效能量 $E_{\rm iso}\approx10^{52}\,{\rm erg}$，超过了自旋 $a\lesssim 0.25$ 的 BH 产生的相对论性喷流的能量，盘外流解除了恒星的束缚，最终将最终 BH 质量限制在 $M_{\rm BH} \approx 4\,M_\odot$。一旦外流从恒星中涌现，它们会产生温和相对论性的激波突破、冷却和 $^{56}{\rm Ni}$ 衰变辐射。我们的冷却辐射估算表明，在绝对星等 $M_{\rm AB}\approx-16$ 处存在一个持续数天的明亮近紫外和光学信号。这表明盘风可能是观测到的 Ib/c 型超新星 (SNe) 双峰光变曲线中第一个峰的原因，或者为另一类暂现源提供能量。即将到来的鲁宾天文台和 ULTRASAT/UVEX 的探测率将使我们能够区分关于第一个 SN 峰起源的竞争模型，并为核坍缩超新星中吸积盘的物理和形成率提供约束。