长伽马射线暴的持续时间：黑洞自旋的影响
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
在长伽马射线暴（GRB）的坍缩星模型框架下，我们研究了围绕自旋黑洞（BH）的环面形成，并检验了前身星必须具有何种旋转特性才能维持环面在相对较长的活动期内吸积。我们还研究了BH自旋参数的时间演化。我们考虑了BH质量、其自旋参数以及环面形成所需的吸积气体临界比角动量之间的耦合。大的BH自旋降低了临界角动量，这相对于史瓦西BH情况可以增加GRB的持续时间。我们量化了这一效应，并估计了三种情况下的GRB持续时间：当存在超吸积环面时、当BH自旋非常快时，或两者同时存在时。我们展示了在何种条件下，给定的前身星会产生持续时间短至几秒、长至数百秒的爆发。我们的模型表明，单次坍缩可能产生三种喷流：(1) 持续时间极短（介于几分之一秒到几秒之间）的“前兆”喷流，仅由BH自旋加速前的超吸积环面驱动；(2) 持续数十秒的“早期”喷流，由超吸积和BH自旋共同驱动；(3) 仅由自旋BH驱动的“晚期”喷流。
引用
@article{arxiv.0807.2251,
title = {On the duration of long GRBs: effects of black hole spin},
author = {Agnieszka Janiuk and Rafal Moderski and Daniel Proga},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.2251},
year = {2009}
}
备注
13 pages; 9 figures; ApJ in press