伽马射线暴喷流准直对黑洞自旋的依赖性
高能天体物理现象
2024-05-15 v2
摘要
伽马射线暴是宇宙中最明亮的天文事件，是研究宇宙中极端物理现象的绝佳实验室。尽管在理解这些高能量事件方面取得了长期进展，仍有许多观测特征尚待充分解释。对长伽马射线暴 (LGRBs) 喷流张开角的观测表明，较高红移处的 LGRB 喷流更窄。这一现象已在恒星包层准直的框架下得到解释：较高红移处更致密（低金属丰度）的恒星能够更有效地准直喷流。然而，迄今为止，喷流张开角对中心引擎性质的依赖性尚未被探索。我们使用广义相对论辐射磁流体力学 (GRRMHD) 代码 \nubhlight 研究了黑洞自旋对磁驱动喷流准直角的影响。我们给出了一系列自旋值的 3D 结果。模拟显示，自旋更高的黑洞往往产生更窄的喷流。如果早期宇宙中的 LGRB 前身星确实能够产生具有更高自旋的黑洞中心引擎，这至少可以解释部分观测到的喷流张开角-红移相关性。
引用
@article{arxiv.2309.07999,
title = {The Dependence of Gamma-Ray Burst Jet Collimation on Black Hole Spin},
author = {Valeria U. Hurtado and Nicole M. Lloyd-Ronning and Jonah M. Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07999},
year = {2024}
}
备注
ApJ Letters, 967, L4