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作为伽马射线暴中心引擎的超吸积黑洞 II. 瞬时相与余辉相期间中心引擎参数的演化

高能天体物理现象 2017-11-08 v2

摘要

超吸积恒星质量黑洞已被提出作为伽马射线暴(GRBs)候选中心引擎。Fermi 和 Swift 对 GRBs 的丰富观测使得通过将模型预测与数据进行比较来约束中心引擎模型成为可能。本文专门研究瞬时辐射相和余辉相中心引擎参数随时间的演化。我们考虑了两种喷流发射机制,即 ννˉ\nu\bar{\nu} 湮灭和 Blandford-Znajek (BZ) 过程,并获得了这两个模型的分析解。然后我们研究了黑洞中心引擎参数,如喷流功率、无量纲熵 η\eta 以及喷流底部的中心引擎参数 μ0=η(1+σ0)\mu_0=\eta (1+\sigma_0)(其中 σ0\sigma_0 是引擎的初始磁化)。黑洞可能通过吸积自旋加速,或通过 BZ 过程自旋减速,从而在 GRB 光变曲线中留下印记。通常,BZ 喷流更强大,可能负责晚期的中心引擎活动。然而,初始非自旋黑洞中心引擎可能首先通过中微子湮灭发射热“火球”,然后通过 BZ 过程发射以 Poynting 通量为主的喷流。GRB 余辉中的多个耀斑、巨大凸起和平台期可以作为晚期吸积到黑洞上的结果被很好地产生。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.05043,
  title  = {Hyperaccreting Black Hole as Gamma-Ray Burst Central Engine. II. Temporal evolution of central engine parameters during Prompt and Afterglow Phases},
  author = {Wei-Hua Lei and Bing Zhang and Xue-Feng Wu and En-Wei Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05043},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages, 7 figures. accepted for publication in ApJ