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类似GW150914的黑洞作为银河系高能源

高能天体物理现象 2017-08-29 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

来自黑洞(BH)并合事件GW150914、GW151226和LVT151012的首次引力波(GWs)直接探测,为我们银河系中已并合的高速旋转黑洞数量提供了一个约70000的稳健下限。其总自旋能量可与银河系中曾发生的所有超新星的动能总和相媲美。这些黑洞通过从星际介质(ISM)中吸积物质和磁场,将自旋能量释放到相对论性喷流中。通过考虑ISM密度、黑洞质量和速度的分布,我们计算了黑洞喷流的光度函数,并发现它们有可能在银河系中加速TeV-PeV宇宙线粒子,总功率约为 1037±310^{37\pm 3} erg s1^{-1},充当PeVatron、正电子工厂和/或未证认的TeV伽马射线源。此外,约有300个黑洞喷流星云可能被CTA(切伦科夫望远镜阵列)探测到。我们还论证了来自ISM的吸积可以蒸发并吹走黑洞周围的冷物质,这对某些预测黑洞并合电磁对应体的情景具有深远影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.03913,
  title  = {GW150914-like Black Holes as Galactic High-Energy Sources},
  author = {Kunihito Ioka and Tatsuya Matsumoto and Yuto Teraki and Kazumi Kashiyama and Kohta Murase},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03913},
  year   = {2017}
}

备注

15 pages, 6 figures, 2 tables