Роль магнитного поля в источниках гамма всплесков.

Барков М.В.

Аннотация

Сильная зависимость темпа аннигиляции нейтрино от аккреционного темпа делают достаточно трудной задачу по объяснению очень долгих гамма всплесков (ДГВ) с длительностью более 100 с. Еще более трудно объяснить последние наблюдения Swift обнаружившего фазу медленного спадания и вспышки в рентгене. Которые, возможно, являются результатами активности центральной машины на протяжении 10 000 секунд. Для объяснения этих данных требуются механизм отличный от нейтринного нагрева. Наиболее вероятным кандидатом для этого может служить магнитный механизм. Вследствие того, что эффективность магнитного механизма не очень чувствительна к темпу аккреции, магнитный механизм не требует образования аккреционного диска в течении первых нескольких секунд после начала коллапса и, соответственно,  очень быстрого вращения звездного ядра перед моментом взрыва сверхновой (СН). Это снимает ряд ограничений на прародители ДГВ. Была обнаружена возможность образования аккреционных дисков со значительной задержкой и были определены возможные темпы аккреции, массы черных дыры (ЧД) и их параметры вращения. Оказалось, что масса ЧД обычно составляет больше половины начальной массы звезды перед коллапсом. Параметр вращения не очень велик a = 0.4-0.8, но достаточен для приемлемой эффективности механизма Бландфорда-Знаека, если магнитное поле достаточно сильно. Наши численные моделирования подтвердили возможность магнитного взрыва звезд, но требуют очень большого магнитного потока на горизонте ЧД на уровне 10^28 Гс см^2 для активации механизма Блэндфорда-Знаека. В ряде случаев наблюдались односторонние струи. Такие ассиметричные взрывы могут объяснить высокие пространственные скорости таких двойных систем как XTEJ 1118+480.

Так же было проведено исследование возможности объяснения ДГВ вследствие слияния компактного компаньона и нормальной звезды. В этом случае обнаружена возможность образования очень долгоживущего аккреционного диска (>10 000 с) и очень долгое время работы центральной машины, что может объяснить фазу медленного падения и рентгеновские вспышки, которые наблюдались на спутнике Swift.

Статьи:

Stellar explosions powered by the Blandford-Znajek mechanism Barkov, Maxim V.; Komissarov, Serguei S. 2008 MNRAS, 38, L28

Activation of the Blandford-Znajek mechanism in collapsing stars Komissarov, Serguei S.; Barkov, Maxim V. 2009 MNRAS, 397, 1153

Close binary progenitors of gamma-ray bursts Barkov, Maxim V.; Komissarov, Serguei S.

2010 MNRAS, 401, 1644 (принята в сентябре 2009)

Accretion of a massive magnetized torus on a rotating black hole Barkov, M. V.; Baushev, A. N.

2011 NewA, 16, 46 (принята в июле 2010)