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伽马暴(gamma-ray burats,GRBs)是宇宙中发生的最明亮的事件。在过去的十几年里我们对它的认识有了巨大的进展。但GRBs的起源问题仍然没有能够很好的同答。本文评述了GRBs及其中心引擎的发展历史和近期进展,阐述了中微子主导吸积流(neutrino-dominated accretion flows,NDAFs)的物理模型及其在GRBs中的应用,对吸积盘的粘滞问题作一些简单的讨论,并着重研究了中子化对黑洞周围超吸积NDAFs和该模型下对GRBs的影响。全文共分两章:
第一章是引言,我对GRBs及其中心引擎研究的发展历史和现状进行了总结评论,介绍了较为流行的几类中心引擎模型:黑洞吸积模型、Collapsars模型、中子星并合模型以及其他比较特殊的类型。对其释能机制的考察可以发现,这些模型又可以分成通过中微子对湮灭释能和通过电磁过程抽取能量两大类。在这些模型中比较主流的图象是黑洞加超吸积盘为主体的黑洞超吸积模型。本文着重介绍了最近研究比较多、讨论比较热烈的中微子主导超吸积流的GRBs模型,详细分析该模型的基本方程、基本假设。最后,本章探讨了一直困扰着人们的吸积盘粘滞问题,简要讨论了盘中粘滞的产生及其作用影响。
第二章,主要讨论了中子化对GRBs超吸积模型的影响。由于考虑中子的影响,这将带来粘滞的改变。这势必导致整个模型的变化。我们采用NDAFs来描述产生GRBs的黑洞附近超吸积过程,重点考虑中子化引入后GRBs模型的变化,对其他一些物理条件做了适当的合理假设。计算结果表明,在引入中子化后,稳态吸积盘的粘滞明显变小,粘滞的减小同时引起吸积盘物理参数的变化,并最终导致通过中微子对湮灭释能变得更加低效,这将是对该模型的一次沉重的打击。而通过其他途径,比如通过Blandford-Znajek机制提取黑洞转动能仍然是可行的。