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γ射线暴(Gamma-Ray Bursts,本文统一简记为GRBs)是一种来自宇宙空间的γ射线在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象,是目前观测到的宇宙中最剧烈的爆发现象。在过去的几十年间,GRBs的观测和理论研究取得了很大的进展。用于解释GRBs及其余辉的火球-激波模型已经被普遍地接受,但是相对论火球的中心能源机制仍不清楚,相关的模型大多借助于黑洞的超吸积过程。
本文综述了GRBs到目前为止所取得的观测和理论成果,并介绍了本人在攻读硕士学位期间对超吸积模型之一-中微子主导吸积流(neutrino-dominatedaccretion flows,本文统一简记为NDAFs)模型的研究成果。
第一章介绍了关于GRBs的观测和理论研究工作,以及多种可能提供GRBs中心能源的模型。
第二章介绍了黑洞的概念及其分类,并简要概述黑洞吸积理论的发展和现状。然后,介绍了GRBs黑洞吸积能源模型的两种情形:一是电磁作用抽取黑洞吸积盘系统能量的机制;另一种是中微子发射取代光子发射成为黑洞吸积主导的冷却机制,简称为中微子主导吸积流模型(NDAFs)。主要介绍了NDAFs模型的研究进展。
第三章在考虑了广义相对论效应、电子丰度、自由粒子丰度和电子简并等影响之后,我们计及中微子光厚区域的中微子发射后,详细的讨论NDAFs光度随盘的基本参数,即吸积率M、中心黑洞质量M和粘滞参量α的变化。我们研究发现NDAFs辐射光度基本上只由吸积率M决定,NDAFs的湮灭光度Lvv与湮灭效率ηvv随吸积率M的增加而增加,而随黑洞质量M的增加而下降。