旋转黑洞作为长伽马射线暴的中心引擎:越快越好
高能天体物理现象
2015-05-20 v3
摘要
我们对具有不同克尔参数a=0、0.5、0.9、0.95的坍缩星进行了模拟。结果表明,旋转更快的黑洞驱动着能量更强的喷流。在史瓦西黑洞情况下未观察到喷流,而在快速旋转的克尔黑洞情况下(a=0.95),喷流的总能量高达10^50尔格。为了解释GRB的高光度,我们得出结论:更倾向于快速旋转的黑洞(“越快越好”)。我们还在a=0.95的情况下发现: 喷流区中可清晰发现驻点区; 喷流中可见有序的极向场线; 喷流区被一个“壁状”结构包围,该结构的压力高于喷流区,并包含强烈的垂直磁场; 喷流由黑洞外视界向外的坡印廷流引发(Blandford-Znajek效应)。喷流的整体洛伦兹因子仍为1的量级。然而,在喷流中,电磁场的能量密度主导了静止质量的能量密度。可以预期,如果我们执行更长时间尺度(10-100秒量级)的模拟,将会看到相对论性喷流。
引用
@article{arxiv.1010.4964,
title = {Rotating BHs as Central Engines of Long GRBs: Faster is Better},
author = {Shigehiro Nagataki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.4964},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 7 figures, Publications of the Astronomical Society of Japan (PASJ), accepted (to be published on December 25th, 2011)