黑洞与相对论性喷流形成的数值相对论模拟

我们通过在数值相对论中采用双矩多能量中微子输运，对 70 $M_\odot$ 恒星的引力坍缩进行轴对称辐射磁流体力学模拟，研究了恒星自转和磁场对黑洞（BH）形成及其后续爆发性活动的影响。由于其致密的恒星结构，即使强磁场模型在黑洞形成前经历了所谓的磁旋转爆发，所有模型最终均无法避免黑洞的形成。在强磁场模型中观察到的一个有趣现象是黑洞形成后相对论性喷流的形成。该相对论性喷流是强磁场与黑洞上方低密度物质共同作用的结果。该喷流进一步将爆炸能量提升至超过 $\sim10^{52}$ erg，远超激波前方的引力覆盖层。我们的自洽超新星模型表明，处于超新星前身星高质量端的自转磁化大质量恒星可能是极超新星和长伽马射线暴前身星的潜在候选者。