关于 Kerr 黑洞产生的短伽马射线暴 GeV 辐射

近来已清楚，在短与长伽马射线暴（GRB）中均共存着一系列不同事件，各自以特定物理过程及相应洛伦兹 gamma 因子值为特征。洛伦兹因子 $\Gamma\leq10^4$ 的极端相对论瞬时辐射（UPE）相，之后是 $\Gamma\lesssim2$ 的温和相对论平台-余辉相。$\Gamma\lesssim50$ 的 GeV 辐射与上述两相共存。研究表明：a) GeV 辐射起源于黑洞（BH）形成的开端；b) 当在源静止系中测量时，其光度遵循特定幂律依赖，在短 GRB 情形下衰减指数 $\gamma=-1.29\pm0.06$，在长 GRB 情形下 $\gamma=-1.20\pm0.04$；c) 这些能量学要求被用于推导产生此延展 GeV 辐射的 BH 的质量与自旋。我们在本文中给出短 GRB 情形的这些概念性结果，并在 companion 文章中给出长 GRB 的扩展分析。这些结果的一个直接天体物理应用是：导致 BH 形成的双中子星并合会发射 GeV 辐射：GeV 辐射是表明 S-GRB 中 BH 产生的充分必要条件。