宇宙 gamma 射线暴的可能能量机制

我们提议一种可能的能量机制用于解释宇宙 gamma 射线暴。该机制涉及一个质量约为 $\sim 10^6M_\odot$、无量纲角动量 $A\sim 1$ 且边缘稳定轨道半径 $r_{ms}\sim 3r_s\sim 10^{12}M_6 cm$ 的极端 Kerr 黑洞位于普通星系中。该黑洞可通过捕获并破坏一颗恒星来产生 gamma 射线暴。在此期间，形成一个暂时的吸积盘，并在吸积盘的内边界产生强烈的暂时磁场 $\sim 2.4\times 10^9M_6^{-1/2}$ 高斯，持续时间为 $r_{ms}/c\sim 30 M_6 s$。大量黑洞的旋转能量通过 Blandford-Znajek 过程提取并以超相对论喷流形式释放，喷流的批量洛伦兹因子 $\Gamma$ 大于 $10^3$。喷流能量可通过内部冲击机制转化为 $\gamma$ 射线辐射。gamma 射线暴 (GRB) 的持续时间应与强暂时磁场的寿命相同。最大亚暴次数目估计为 $r_{ms}/h\sim (10 - 10^2)$，因为盘状物料可能被分割成约等于盘厚度 $h$ 的小块。从该模型估计的最短上升时间为 $\sim h/\Gamma c\sim 3\times 10^{-4}\Gamma^{-1}_3(h/r)_{-2}M_6$ 秒。该模型的 gamma 射线暴密度也被估计。