Millisecond Magnetar Birth Connects FRB 121102 to Superluminous Supernovae and Long Duration Gamma-ray Bursts
重复的快速射电暴FRB 121102的亚弧秒定位揭示了它与矮宿主星系和稳定（“静止”）非热射电源的重合。我们发现，宿主星系的性质与长持续时间的伽马射线暴（LGRB）和贫氢超亮超新星（SLSNe-I）的性质是一致的。LGRB和SLSNe-I都曾被假设是由新形成的强磁化中子星的电磁自旋提供动力，这些中子星具有毫秒级的诞生旋转周期（“毫秒磁星”）。这促使我们考虑这样一种情况，即FRB 121102的重复爆发源于一个年轻的磁星遗迹，它嵌入在一个年轻的贫氢超新星遗迹中。通过膨胀的超新星喷出物（占光电离的旋转供电的磁星星云）的GHz的自由-自由光学深度的要求，对爆发的能量约束，以及对静态源的大小的约束都指向一个年龄不到几十年到一个世纪。静止的射电源可以归因于超新星喷出物的快速外层与祖星周围的风之间的冲击相互作用或来自磁星风星云深处的同步加速器发射。或者，射电辐射可能是一个最初离轴的LGRB喷流的孤儿余辉，尽管这可能需要源太年轻。年轻的源的年龄可以通过搜索的时间导数的分散措施和预测的静态无线电源的衰落进行测试。我们建议未来的SLSNe-I/LGRB/FRB连接的测试，如搜索FRB从附近的SLSNe-I/LGRB的时间尺度上的几十年后，他们的爆炸。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the stellar initial mass function with high-$z$ supernovae
第一颗超新星将很快出现在可观测宇宙的边缘，揭示第三星族恒星的诞生地。随着即将进行的近红外任务，对高$z$超新星的可探测性进行广泛的分析至关重要。我们结合宇宙学和辐射输运模拟，仪器规格，和调查策略，创建合成的原始核心崩溃，IIn型和对不稳定超新星的观测与詹姆斯韦伯太空望远镜（$JWST$）。我们表明，一个专门的观测活动与$JWST$可以检测到$\sim 15$对不稳定爆炸，$\sim 300$核心坍缩超新星，但不到一个IIn型爆炸每年，这取决于人口III恒星形成的历史。我们的综合调查还表明，$\approx 1-2 \times10^2$超新星检测，根据分类的准确性，是足以区分Salpeter和平坦的质量分布的高红移恒星的置信水平大于99.5%.We讨论了样品的纯度如何影响我们的结果和如何监督学习方法可能有助于区分CC和PI SNe。
2015-10-15 astro-ph.CO
On the Maximum Mass of Accreting Primordial Supermassive Stars
超大质量原始恒星被认为是z~6类星体的祖先。以前对这类恒星的研究要么无法解决流体动力学时间尺度，要么孤立地考虑恒星，而不是在它们实际形成的极端吸积流中。因此，他们无法自洽地预测坍缩时的最终质量，或由此产生的超大质量黑洞种子的质量，而是与简单的多方模型进行比较。本文利用恒星演化程序KEPLER，系统地研究了吸积速率为0.01-10太阳质量/年的吸积非旋转超大质量恒星的诞生、演化和坍缩过程。我们的方法包括对恒星结构的后牛顿修正和自适应核网络，并可以过渡到超大质量恒星遇到广义相对论不稳定性后的流体动力学演化。我们发现，这种不稳定性触发了质量为150，000 - 330，000太阳质量的恒星坍缩，吸积速率为每年0.1-10个太阳质量，恒星的最终质量与速率大致成比例。恒星的结构，以及它对坍缩的稳定性，对对流的处理和外部吸积包层的热含量很敏感。与其他代码的比较表明，这里的差异可能会导致恒星演化状态随时间变化的小偏差，随着吸积率的增加而恶化。由于广义相对论不稳定性导致这些恒星立即死亡，我们的模型对第一批类星体的质量设定了上限。
2017-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Witnessing the Birth of a Quasar
超大质量黑洞双星（SMBHB）的合并被认为伴随着电磁（EM）余辉，由合并后周围的环双星气体盘的粘性下降产生。有人提出，一旦合并已被发现的引力波（GW）的LISA，后续的EM搜索这余辉可以帮助确定EM对应的LISA源。在这里，我们研究余辉是否可能是足够明亮和众多的EM调查单独检测。在LISA的灵敏度窗口中，SMBHB的粘性余辉持续数年至数十年，其特征在于辐射光度和光源光谱硬度的快速增加。如果类星体活动是由产生SMBHB的相同的主要星系合并触发的，那么余辉可以被解释为类星体诞生的标志。使用环联星盘合并后粘性扩散的理想模型和由此产生的光变曲线，并使用观测到的类星体光度函数作为SMBHB合并率的代理，我们描绘了识别此类诞生类星体的调查要求。如果环双星盘具有很高的盘表面密度和粘性，那么灵敏度为~<3 × 10 ^-14 erg·s^-1·cm^-2、时间分辨率为~个月的全天软X射线巡天就可以识别出几十个持续增亮率大于10%/年的新生类星体。如果超过1%的X射线辐射被重新处理成光学频率，那么诞生类星体也可以在光学瞬态巡天（如LSST）中被识别出来。将一个诞生的类星体与其他可变的来源区分开来可能会因为其光谱的单调硬化而变得容易，但可能仍然具有挑战性。这加强了这样一种观点，即联合EM加GW观测为识别SMBHB合并的EM签名提供了最佳前景。
2010-07-15 astro-ph.CO
The Supernova that Destroyed a Protogalaxy: Prompt Chemical Enrichment and Supermassive Black Hole Growth
第一个原始星系在z ~ 15时由吸积和合并形成，并主要负责宇宙学的再电离和早期宇宙的化学富集。但是，这些星系中的一些可能是在强烈的莱曼-沃纳紫外线通量的存在下形成的，这种紫外线通量使它们没有H_2，从而阻止它们在组装之前形成恒星或将重元素排入IGM。在质量为10^8 M，维里温度为10^4 K时，这些晕开始通过原子线迅速冷却，可能形成了10^4 ~ 10^6 M的波普III型恒星，后来，形成了超大质量黑洞的种子。我们已经模拟了爆炸的超大质量的Pop III星的致密核心的线冷却原星系的ZEUS-MP代码。我们发现超新星（SN）膨胀到半径约为1千秒差距，短暂地吞没了整个星系，但随后又坍缩回暗物质的势阱中。后退将原星系的内部与金属完全混合，点燃了一场猛烈的星暴，并为其中心的一个巨大黑洞的快速增长提供了燃料。星暴将使原星系中的恒星数量更多，金属丰度也更高，而不是附近演化缓慢的晕。SN残余物成为一个强同步加速器源，可以用eVLA和eMERLIN观察到，并且具有独特的特征，可以很容易地将其与能量较低的SN残余物区分开来。这样的爆炸，以及随之而来的恒星爆发，很可能标志着天空中超大质量黑洞的诞生。
2013-07-09 astro-ph.CO
Evidence for Two Distinct Populations of Type Ia Supernovae
Ia型超新星（SNe Ia）已被用作测量宇宙膨胀的优秀可测量蜡烛，但它们的祖先仍然难以捉摸。在这里，我们报告说，光谱多样性的超新星Ia是与他们的出生地环境。我们发现，那些高速喷出物是实质上更集中在内部和更明亮的区域，其宿主星系比正常速度的超新星Ia。此外，前者倾向于居住在更大和更明亮的宿主中。这些结果表明，高速超新星Ia可能起源于相对年轻和更富含金属的祖先比正常速度超新星Ia，并仅限于星系与大量的化学演化。
2013-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Finding the First Cosmic Explosions II: Core-Collapse Supernovae
了解Pop III星的性质是阐明原始星系的性质、早期IGM的化学富集和再电离以及超大质量黑洞起源的前提。虽然原始的IMF仍然未知，但最近的数值模拟和恒星考古学的证据表明，一些Pop III恒星的质量可能比以前认为的要低，除了50 - 500 \Ms之外，还有15 - 50 \Ms。JWST、WFIRST或TMT对Pop III超新星的探测可以首次直接探测原始IMF。我们目前的数值模拟15 - 40 \Ms流行III核心崩溃SNe完成的洛斯阿拉莫斯辐射流体动力学代码。我们发现，在z ~ 10 - 15的最早期星系中，它们将是可见的，追踪它们的恒星形成率，并在某些情况下揭示它们在天空中的位置。由于Pop III和太阳-金属丰度核心坍缩SNe的中心引擎非常相似，未来通过下一代近红外仪器对任何II型超新星的探测通常将限于这一时期。
2013-03-08 astro-ph.CO
Populations of Supersoft X-ray Sources: Novae, tidal disruption, Type Ia supernovae, accretion-induced collapse, ionization, and intermediate-mass black holes?
对外星系中数百个超软X射线源（SSS）的观测揭示了该类源的多样性和源的性质。SSS与Ia型超新星和吸积诱导的坍缩、超亮X射线源和黑洞、星际介质的电离以及超大质量黑洞引起的潮汐破坏的物理学有关。这类SSS有一个扩展到更高的光度：超亮SSS的光度超过10^39 erg/s。还有一个更高能量的延伸：准软X射线源（QSS）发射能量高于1 eV的光子，但很少或没有能量高于2 keV的光子。最后，在外部星系中发现的SSS中有很大一部分在观测之间切换状态，成为准软或硬。对于许多系统来说，“超软”指的是一个临时状态; SSS是源，可能包括各种根本不同的系统类型，通过这种状态。我们回顾这些结果来自河外的数据和相关的理论工作，是最令人惊讶的，并建议未来的研究方向。
2009-09-10 astro-ph.CO
Revealing the Origin and Cosmic Evolution of Supermassive Black Holes
下一代电磁波和引力波天文台将为第一批超大质量黑洞的诞生打开前所未有的窗口。这有可能揭示它们在前十亿年的起源和成长，以及它们在本地宇宙中形成历史的特征。考虑到这一点，我们概述了三个关键的重点领域，将塑造研究在未来十年及以后：（1）什么是“种子”的第一类星体;如何达到10亿太阳质量之前，z $\sim7$？(2)黑洞的成长如何随宇宙时间而改变，黑洞的早期成长如何塑造它们的宿主星系？我们能从今天的中等质量黑洞和矮星系中学到什么？(3)我们能否在广义相对论的背景下解开黑洞吸积的物理学，理解流入和流出（喷流和风）？使用这些见解在恒星和超大质量黑洞之间进行缩放是否有效，即，黑洞吸积真尺度不变吗？在下文中，我们确定了加拿大天文学界在解决这些问题方面发挥主导作用的机会，特别是通过利用我们在事件视界望远镜、{ \it James Webb太空望远镜}（JWST）、欧几里得、莫纳克亚光谱探测器（MSE）、30米望远镜（TMT）、平方公里阵列（SKA）、用于光学和紫外线研究的宇宙学高级巡天望远镜（CASTOR）等。我们还讨论了与未来天基引力波（LISA）和X射线（例如，雅典娜，山猫）天文台，以及与恒星和星系演化社区合作的必要性，以建立一个完整的图片的诞生超大质量黑洞，他们的成长和他们的影响，在宇宙的历史。
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Illuminating the Primeval Universe with Type IIn Supernovae
对Pop III超新星的探测可以首次直接探测原始IMF，揭示第一个星系的性质，早期的化学浓缩和再电离，以及超大质量黑洞的种子。越来越多的证据表明，一些Pop III恒星的质量小于100个太阳质量，这可能会使它们的探测前景变得复杂，因为即使它们的数量更多，它们也会以核心坍缩超新星的形式死亡，其亮度远远低于对不稳定爆炸。如果SN激波与之前猛烈的LBV型喷发过程中喷出的致密拱星壳碰撞，这幅图像将大大改善。这样的碰撞甚至可以将昏暗的SNe变成非常明亮的SNe，其亮度可以与对不稳定的SNe相媲美。我们目前的模拟流行III型IIn SN光变曲线和光谱进行的洛斯阿拉莫斯的ESTA和SPECTRUM代码。考虑到早期宇宙的莱曼α吸收和宇宙学红移，我们发现，用JWST和WFIRST观测到的40太阳质量的Pop III型I In SNe在z ~ 20和z ~ 7都是可见的。因此，即使是低质量的Pop III SNe也可以用来探测原始宇宙。
2013-03-14 astro-ph.CO
Finding the First Cosmic Explosions I: Pair-Instability Supernovae
第一批恒星是原始星系形成、早期宇宙学再电离和化学富集以及超大质量黑洞起源的关键。不幸的是，尽管它们的亮度非常高，但在未来几十年内，个别的第三星族恒星可能仍然无法直接观测到。然而，它们的性质可以通过超新星爆炸来揭示，这可能很快就会被新一代的近红外天文台如JWST和WFIRST探测到。我们目前的光变曲线和光谱的Pop III对不稳定超新星计算与洛斯阿拉莫斯辐射流体动力学代码。我们的数值模拟占爆炸与现实的拱星信封的相互作用，信封的不透明度，和莱曼吸收中性IGM在高红移，所有这些都是至关重要的计算第一次宇宙爆炸的近红外签名。我们发现JWST将在z > 30的范围内探测到对不稳定超新星，WFIRST将在z ~ 15 - 20的全天巡天中探测到它们，LSST和Pan-STARRS将在z ~ 7 - 8发现它们。这些古老爆炸的发现将探测第一批恒星星族，并揭示原始星系的存在，否则可能不会被发现。
2013-09-05 astro-ph.CO
The Birth of Binary Direct-Collapse Black Holes
在$z \sim$ 15 - 20的原子冷却晕中，在灾难性的重子坍缩过程中形成的超大质量原始恒星可能是宇宙中第一批类星体的起源。然而，迄今为止，还没有任何模拟以足够高的分辨率或足够长的时间来跟踪这些晕的演变，以确定坍缩是否真的产生了SMS。在这里，我们报告了新的宇宙学模拟重子坍缩在原子冷却晕的时间足够长的SMS形成和死亡的直接坍缩黑洞（DCBH）。我们发现，建立这样的恒星所需的高坍缩率确实会持续到它们生命的尽头，并可能在此后推动它们的黑洞的快速增长。我们的模拟还表明，二进制甚至小倍数的SMS可以形成低自旋和高自旋晕，分别。这一发现提出了令人兴奋的前景，即在未来十年内，用{ \em James Webb太空望远镜}和地面望远镜在近红外探测来自DCBH与LISA合并和潮汐破裂事件的引力波。
2020-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
General Relativistic Instability Supernova of a Supermassive Population III Star
原始星系中质量为$\gtrsim$ 10，000 Msun的超大质量第三星族恒星在$z \sim$ 15的强紫外背景下形成，可能是$z \sim$ 7形成超大质量黑洞的最可行途径。这些恒星中的大多数预计只会存活很短的时间，然后直接坍缩成黑洞，在它们的一生中几乎没有或没有质量损失。但我们现在发现，质量接近55，000 Msun的非旋转原始恒星可以作为高能量热核超新星死亡，由爆炸性氦燃烧提供动力，释放高达10 $ ^{55}$ erg的能量，或Ia型超新星能量的10，000倍。爆炸是由热光子对恒星核心引力的广义相对论贡献引发的，这导致核心收缩并爆炸性燃烧。能量的释放会完全解开恒星的束缚，不会留下任何致密的残余物，大约一半的恒星质量会以重元素的形式被喷射到早期宇宙中。在$z \lesssim$ 20到{ \it Euclid}和宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）的近红外波段可以看到爆炸，这可能标志着超大质量黑洞种子和第一批类星体的诞生。
2014-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence of nuclear disks in starburst galaxies from their radial distribution of supernovae
星系与星系之间的相互作用被认为是触发大质量恒星形成的原因，并可能通过向中央千秒差距区域提供大量致密的分子气体而吸积到超大质量黑洞上。已经提出了几种将气体进一步驱动到中心~100 pc的方案，包括在黑洞周围形成核盘，在那里大质量恒星将产生超新星。本文利用高角分辨率（< 0. 05）观测了星暴星系M82、Arp 299-A和Arp 220核区超新星和超新星遗迹的径向分布。“1）在文献中发表的射电观测（M82和Arp 220），或我们从欧洲VLBI网络获得的射电观测（Arp 299-A）。我们的主要目标是描述这些星系中的核星爆，从而测试那些提出在星爆星系中心区域形成大小约为100 pc的核盘的方案。我们获得了M82、Arp 299-A和Arp 220核爆发中超新星（SNe）的径向分布，并推导出为这些中心区域爆发提供动力的假定核盘的尺度长度值。Arp 299-A和Arp 220的（指数）圆盘的尺度长度范围为~20-30 pc，M82的尺度长度范围为~140 pc。在Arp 299-A和Arp 220的核盘的SNe的径向分布也符合幂律的表面密度分布的指数γ =1，从详细的流体动力学模拟的核盘的预期。我们的研究结果支持的情况下，大小约100 pc的核盘形成（U）LIRGs，并维持气体压力，在这种情况下，到黑洞的吸积可以降低超新星反馈。
2012-03-13 astro-ph.CO
The Biggest Explosions in the Universe. II
对于$z \gtrsim$ 7的超大质量黑洞的起源，一个主要的竞争者是在$z \sim$ 15的原子冷却晕中的灾难性重子坍缩。在这种情况下，一些原星系在强烈的莱曼-维尔纳紫外背景下形成，这些背景淬灭了其组成晕中的H $_2$形成，阻止它们形成恒星或在形成之前将重元素吹到星系际介质中。当质量为10 $^ 8$ \Ms \和维里温度为10 $^4$ K时，这些晕中的气体通过H线迅速冷却，在某些情况下形成10 $^4$ - 10 $^6$ \Ms \ Pop III星，并在短时间后形成超大质量黑洞的种子。这些恒星中的一些没有直接坍缩成黑洞，而是死于宇宙中能量最大的热核爆炸。我们模拟了在宇宙流存在下，线冷原星系致密核心中此类恒星的爆炸。与之前模拟中扩散区域的爆炸形成鲜明对比的是，这些SNe短暂地吞没了原星系，但随后又坍缩回其暗物质潜力。回落驱动湍流，有效地将金属分布在整个光环内部，并为中心新生黑洞的快速增长提供燃料。伴随着这些线冷星系的星暴和x射线辐射，很容易将它们与进化较慢的邻居区分开来，并可能揭示天空中超大质量黑洞的诞生地。
2013-09-06 astro-ph.CO
The formation of supermassive black holes in rapidly rotating disks
暴露在中等紫外线背景下的巨大原始晕是超大质量黑洞的潜在诞生地。在这样的晕中，最初会发生等温坍缩，导致$\sim0.1$ ~M $_\odot$ ~yr $^{-1}$的高吸积率。在坍缩过程中，由于角动量守恒，内部的气体将转变为分子状态，并形成一个吸积盘。本文研究了中心恒星$10$、$100$和$10^4$ ~M $_\odot$在高吸积率下的吸积盘结构和粘性加热的作用。我们的研究结果表明，在磁盘中的温度大大增加，由于粘性加热，导致从分子到原子冷却阶段的过渡。我们发现对于一颗$10^4$ ~M $_\odot$中心星，原子冷却机制可以扩展到几个$100$ ~AU，并为盘的稳定提供了实质性的支持。因此，它有利于形成一个巨大的中心物体。团块迁移和收缩时间尺度的比较表明，这些团块的恒星反馈可能发生在演化的后期阶段。总的来说，粘性加热提供了一个重要的途径，以获得在晕中心的原子气相，并有助于形成非常大质量的物体。后者可能坍缩形成一个质量约为$\geq 10^4$ ~M $_\odot$的大质量黑洞。
2015-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Birth of a Galaxy: Primordial Metal Enrichment and Stellar Populations
根据定义，第三星族恒星是不含金属的，它们的原恒星坍缩是由气相中的氢分子冷却驱动的，导致大的特征质量。当恒星形成气体达到10^{-6} - 10^{-3.5} Z_ \odot的临界金属丰度时，特征质量较低的星族II星形成。我们提出了一个自适应网格细化辐射流体动力学模拟，从人口III到II恒星形成的过渡。最大空间分辨率为1秒差距，可以很好地分辨单个分子云，并详细研究它们的恒星关联。我们用自适应射线追踪来模拟恒星辐射反馈。一个头重脚轻的初始质量函数的第III族恒星被认为是一个合理的分布对不稳定的超新星和相关的金属富集。我们发现，在质量大于10^7太阳质量的并合历史丰富的晕中，气体部分从5%恢复到接近宇宙部分。一颗对不稳定超新星足以使主晕的金属丰度达到10^{-3} Z_ \odot，并过渡到星族II恒星的形成。这提供了一个自然的解释所观察到的地板阻尼莱曼α（DLA）系统的金属丰度在文献中报道，这是这个顺序。我们发现，恒星金属丰度不一定跟踪恒星的年龄，合并的晕与既定的恒星星族可以创建叠加的t-Z演化轨迹。当星暴发生后，当晕可以通过原子线冷却而有效地冷却时，就会产生双峰金属丰度分布。
2011-11-30 astro-ph.CO
Constraining Dynamical Dark Energy Models through the Abundance of High-Redshift Supermassive Black Holes
计算了不同动力学暗能量（DDE）宇宙学中z=6时星系中心大质量黑洞（BH）的数密度，并与现有观测下限进行了比较，得出了暗能量状态方程参数w演化的约束条件.我们的方法只假设结构形成的规范方案从过度密集的区域的崩溃的暗物质占主导地位的原始密度场在逐渐扩大的规模;黑洞吸积和合并率已被最大化的计算，以获得强大的约束w和它的回望时间导数w_a。我们的结果提供了独立的约束条件，与超新星、宇宙微波背景和重子声振荡相结合得到的约束条件是互补的;后者涉及w_0和w_a的组合，使得状态参数w_a的时间演化高度不受约束，BH丰度主要提供了w_a的上限，对w_0的依赖性很弱。结合现有的约束条件，我们的结果显着限制了DDE参数空间的允许区域，排除了DDE模型不能提供足够大的宇宙时间和快速增长因子来建立观测到的BH丰度;特别是，模型具有-1.2 \leq w_0 \leq -1和正红移演化w_a > 0.8 -与之前的约束完全一致-我们对BH丰度的独立限制强烈反对。这些参数范围对应于“Quintom”DDE模型，w交叉从较大值开始。
2011-11-16 astro-ph.CO
Assessing the Observability of Hypernovae and Pair-Instability Supernovae in the Early Universe
宇宙中第一批（第三星族）恒星的时代基本上不受观测的限制。从这个时候开始，超亮和大质量的恒星改变了宇宙的化学性质，提供了辐射支架来支持第一个原星系的形成，并促进了现在的超大质量黑洞的产生和成长。不幸的是，因为这些恒星实际上位于可观测宇宙的边缘，它们将仍然超出下一代望远镜的范围，例如詹姆斯韦伯太空望远镜和30米望远镜。在本文中，我们提供了超新星建模和第一颗恒星的入门知识，使我们的讨论对那些新的或在我们领域之外的人来说是容易的。我们回顾了洛斯阿拉莫斯超新星光变曲线项目和杨百翰大学最近的工作，以探索通过观测第一批恒星壮观的死亡来探测这个时代的可能性。我们发现，许多这样的辉煌超新星爆炸将可观察到远在宇宙的当前年龄的$\sim 99$ %，跟踪原始恒星形成率和它们的原星系在天空中的位置。对第三星族超新星的观测将是未来十年观测天文学中最引人注目的发现之一。
2015-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relic proto-stellar disks and the origin of luminous circumstellar interaction in core collapse supernovae
一小部分的核心坍缩超新星（SNe）表明，传出的爆炸波遇到了相当大的质量约1-10 M_sun的星周物质（CSM）在半径约100-1000 AU，远远超过名义上可以解释的爆炸前恒星风。在极端情况下，这种相互作用可能会为迄今发现的最明亮、最具光学能量的SNe提供动力。到目前为止，对CSM起源的解释都集中在核心坍缩前几年到几十年的恒星爆炸性喷发上。在这里，我们考虑另一种可能性，推断CSM是一个遗留磁盘从恒星诞生。我们调查这一假设，通过计算大质量恒星周围的原恒星盘的演化后，他们的早期嵌入阶段使用自相似吸积模型。我们确定了一个初始的引力不稳定（“引力湍流”）阶段，其次是一个更长的时间内的辐射支持的吸积，在此期间，不太有效的非引力形式的角动量运输占主导地位。虽然外部的影响，如存在一个广泛的双同伴，可能会妨碍磁盘的生存在许多系统中，我们发现，大质量（~1-10 M_sun）磁盘可以优先生存周围的最大质量的恒星。这可能是违反直觉的原因，包括：（1）恒星寿命较短;（2）超大质量恒星的光蒸发半径较大（约1000 AU）;（3）由于屏蔽了外部电离源，磁旋转不稳定性受到抑制;（4）大质量盘相对不受低质量恒星碰撞和明亮的蓝色变星爆发的影响。由于非常明亮的超新星是罕见的，测试遗迹盘模型需要限制在一小部分超大质量恒星周围存在长寿盘。
2011-05-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of IMBHs with ground-based gravitational wave observatories: A biography of a binary of black holes, from birth to death
尽管中等质量黑洞（IMBH，质量在$10^{2-4}\,M_{\odot}$之间的黑洞）的存在还没有被观测证实，但这些物体对天体物理学有很高的兴趣。如果观测到IMBH，我们对超大质量黑洞（SMBH）形成和演化的理解，以及星系演化模型和宇宙学将发生巨大变化。从传统的光子天文学的角度来看，{它依赖于最内部的恒星运动学的监测}，{ \em直接}检测IMBH似乎是相当遥远的未来。然而，IMBH的探测和表征的前景在低频引力波（GW）天体物理学中有很好的机会，使用地面探测器，如LIGO，Virgo和未来的爱因斯坦望远镜（ET）。我们提出了一个分析的信号的一个系统的二进制的IMBHs（BBH从现在起）的基础上获得的波形模型与数值相对论模拟加上后牛顿计算在最高可用的顺序。总质量在$200-20000\,M_\odot$之间的IMBH双星在先进的LIGO和Virgo以及ET中会产生显著的信噪比（SNR）。我们已经计算了预期的事件率IMBH二进制聚结的二进制不同的配置，发现有趣的值，取决于自旋的IMBH。用地面GW天文台探测和表征IMBH的前景不仅为我们提供了对广义相对论的可靠检验，而且还证实了这些系统的存在。这样的探测将使天体物理学家能够探测IMBH的恒星环境及其形成过程。
2010-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
