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超大质量恒星核心广义相对论不稳定性的阈值质量

高能天体物理现象 2024-08-22 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

通过简单建模研究了超大质量恒星核心的最终命运对其质量和角动量的依赖性。处于氢燃烧阶段的超大质量恒星核心,如果质量大于3×104M\sim 3 \times 10^4M_\odot,在恒星演化过程中会遇到广义相对论不稳定性。处于氦燃烧阶段的球形超大质量恒星核心,如果质量大于1×104M\sim 1\times 10^4M_\odot,会在电子-正电子对不稳定性开始之前遇到广义相对论不稳定性。对于快速旋转的超大质量恒星核心,这些阈值质量的值会增大至多5\sim 5倍,因此,对于质量小于104M\sim 10^4M_\odot的超大质量恒星,无论旋转如何,坍缩都是由对不稳定性触发的。在广义相对论不稳定性开始后,具有合理金属丰度的处于氢燃烧阶段的超大质量恒星核心,无论旋转程度如何,都可能坍缩成黑洞,而处于氦燃烧阶段的超大质量恒星核心则可能通过核燃烧爆发而不形成黑洞,正如先前的工作所证明的那样。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.11577,
  title  = {Threshold mass of the general relativistic instability for supermassive star cores},
  author = {Masaru Shibata and Sho Fujibayashi and Cédric Jockel and Kyohei Kawaguchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11577},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 6 figures. Submitted to ApJ