大质量高熵恒星核心坍缩中黑洞和吸积盘的形成
高能天体物理现象
2015-05-20 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们首次展示了旋转高熵恒星核心坍缩成黑洞和吸积盘的完全广义相对论轴对称模拟的数值结果。模拟是在考虑相关微观物理的情况下进行的。我们采用具有恒定电子分数和每个重子熵的球形核心作为初始条件，并叠加了角速度。在早期阶段，核心以同源方式坍缩。然后，由于自由核子的气体压力，它经历了一次弱反弹。由于反弹很弱，核心最终坍缩成黑洞。随后的演化取决于初始角速度。当旋转不快时，形成一个几何薄（但光学厚）的吸积盘，并在盘的内部分产生激波。对于中等旋转的情况，薄吸积盘最终膨胀成一个几何厚的环面，这是在激波处产生的热能充分积累之后。此外，环面内部发生对流。中微子光度由于对流运动而随时间剧烈变化。相比之下，对于快速旋转的情况，在黑洞形成后不久就形成了一个几何厚的环面，并且由于存在周转模式，对流活动很弱。
引用
@article{arxiv.1009.5303,
title = {Formation of black hole and accretion disk in a massive high-entropy stellar core collapse},
author = {Yuichiro Sekiguchi and Masaru Shibata},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5303},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 33 figures with low resolution, accepted for publication in ApJ