脱体质子星暴从塌缩星内部喷发的数值模拟

长强度伽玛射线暴 (LGRBs) 常与赤色质子恒星坍缩相关。强大的相对论喷流会穿透恒星外层后才释放 gamma 辐射。以往的水动力学研究人为施加喷流，忽略了吸积动力学，而中心引擎模拟则聚焦于黑洞视界附近的喷发机制。然而，中心引擎与联星结构对喷流的演化至关重要。本研究提出轴对称 (2.5-D) 广相对论磁性流体动力学 (GRMHD) 模拟，自洫地跟随喷流从黑洞视界到喷出星际表面的过程（$R_\star \sim 10^{10}$~cm）。模型假设在三种联星模型中心拥有旋转系数 $a \sim 0.9$ 的 Kerr 黑洞，变更磁场强度与几何形状。成功地通过强偶极磁场（$B_0 \gtrsim 10^{12}$-$10^{14}$~G）从磁性被占据的盘中喷发出相对论喷流。这些喷流最初受磁场主导，沿着传播过程转化为热能与动能。我们发现喷出时间落在 $1.8 \lesssim t_{\rm bo} \lesssim 3.5$~s 之间，喷流亮度为 $L_j \sim 5\times10^{49}-7\times10^{52}$~erg\,s$^{-1}$。我们的结果凸显了初始磁场强度及其几何形状的作用，强调联星密度分布是决定 LGRB 喷流最终结构与动力学的关键因素。