黑洞的对不稳定质量间隙

恒星演化理论预言由对不稳定引起的黑洞诞生函数中存在一个“间隙”。所有脉动活动结束后，核心质量低于某极限值 Mlo 的前超新星星坍缩为黑洞，而质量更大直至某极限值 Mhi 的星则作为对不稳定超新星迅速而完全地爆炸。先前的研究认为 Mlo 约为 50 太阳质量，Mhi 约为 130 太阳质量。这些计算受到了近期 LIGO 观测的挑战，后者显示许多黑洞并合时单星质量至少达 65 太阳质量。本文探讨影响该质量间隙理论边界的四个因素：核反应速率、 detach 双星中的演化、自转，以及黑洞诞生后的超爱丁顿吸积。仅反应速率当前的不确定性本身就允许 Mlo 升至 64 太阳质量、Mhi 达 161 太阳质量。快速自转可进一步将 Mlo 提升至约 70 太阳质量，取决于磁扭矩的处理。密近双星中的演化与超爱丁顿吸积可在极大不确定性下使 Mlo 进一步增大。所产生的较质量大黑洞的无量纲 Kerr 参数可接近 1，尽管通常较小。