處于β平衡條件下GRBs中微子主導(dǎo)吸積流的含時(shí)演化

處于β平衡條件下GRBs中微子主導(dǎo)吸積流的含時(shí)演化處于β平衡條件下GRBs中微子主導(dǎo)吸積流的含時(shí)演化處于β平衡條件下GRBs中微子主導(dǎo)吸積流的含時(shí)演化伽瑪射線爆短爆和長(zhǎng)爆（余輝）能源：E～1051ergs持續(xù)時(shí)間：0.1-1000s動(dòng)力學(xué)時(shí)標(biāo)：ms2人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。處于β平衡條件下GRBs中微子主導(dǎo)吸積流的含時(shí)演化處于β平衡伽瑪射線爆短爆和長(zhǎng)爆（余輝）能源：E～1051ergs持續(xù)時(shí)間：0.1-1000s動(dòng)力學(xué)時(shí)標(biāo)：ms2伽瑪射線爆短爆和長(zhǎng)爆（余輝）2伽瑪射線爆的中心引擎中子星－中子星，黑洞－中子星并合Eichleretal1989;Paczynski1991;Narayanetal1992Collapsar模型Woosley1993;Paczynski1998;MacFadyen&Woosley1999;MacFadyen&Woosley&Heger20013伽瑪射線爆的中心引擎中子星－中子星，黑洞－中子星并合3伽瑪射線爆黑洞超吸積模型思想：中微子主導(dǎo)吸積流（NDAF）高吸積率：～1－10Msun/s高溫高密T～1010-1011K，ρ～106-1013gcm-3光子光厚中微子冷卻機(jī)制火球4伽瑪射線爆黑洞超吸積模型思想：中微子主導(dǎo)吸積流（NDAF）高NDAF產(chǎn)生的天體物理環(huán)境中子星－中子星并合：NDAF中子星－黑洞并合：NDAFCollapsars:NDAF三者都要求并合后形成的黑洞質(zhì)量小于10M⊙黑洞－白矮星并合：CDAF黑洞－氦核并合：CDAF兩者的外半徑太大！Narayan,Piran,&Kumar20015NDAF產(chǎn)生的天體物理環(huán)境中子星－中子星并合：NDAFNarNDAF的基本理論框架動(dòng)力學(xué)方程組（Kerr時(shí)空背景）（Gammie&Popham1998;Popham&Gammie1998）連續(xù)性方程:氣體能量方程：徑向方程:角動(dòng)量守恒方程:垂向平衡方程:Popham,Woosley,&Fryer19996NDAF的基本理論框架動(dòng)力學(xué)方程組（Kerr時(shí)空背景）Pop中微子冷卻機(jī)制正負(fù)電子對(duì)湮滅核子俘獲(URCA過程)光解離氦核Qian&Woosley19967中微子冷卻機(jī)制正負(fù)電子對(duì)湮滅Qian&Woosley1狀態(tài)方程壓強(qiáng)內(nèi)能氣體壓輻射壓簡(jiǎn)并壓8狀態(tài)方程壓強(qiáng)氣體壓輻射壓簡(jiǎn)并壓8ADAFAnalyticthindisk(SSD)Popham,Woosley,&Fryer1999M=3Msun,Mdot=1Msun/s,alpha=0.19ADAFAnalyticthindisk(SSD)Po基本結(jié)論中微子光度：3.35x1051ergs/s外區(qū)：ADAF10基本結(jié)論中微子光度：3.35x1051ergs/s10考慮中微子的光深中微子冷卻率狀態(tài)方程中加入囚禁中微子的貢獻(xiàn)DiMatteo,Perna,&Narayan200211考慮中微子的光深中微子冷卻率狀態(tài)方程中加入囚禁中微子的貢獻(xiàn)DDiMatteo,Perna,&Narayan2002光深f=qadv/q+時(shí)標(biāo)12DiMatteo,Perna,&Narayan20中微子輻射率中微子Eddington光度DiMatteo,Perna,&Narayan200213中微子輻射率中微子Eddington光度DiMatteo,含時(shí)的演化（徑向）質(zhì)量和角動(dòng)量守恒方程Janiuk,Perna,DiMatteo,&Czerny200414含時(shí)的演化（徑向）質(zhì)量和角動(dòng)量守恒方程Janiuk,Per3D數(shù)值計(jì)算偽牛頓勢(shì)(Kerr時(shí)空)Artemova-Bjornsson-Novikov勢(shì)（Artemovaetal1996）主要結(jié)論：熱壓使得盤膨脹，中微子不可能光厚，輻射有效(Setiawan,Ruffert,&Janka2004，2005)153D數(shù)值計(jì)算偽牛頓勢(shì)(Kerr時(shí)空)(Setiawan,R處于beta平衡下的NDAFJaniuk,Yuan,Perna，&DiMatteo

2005，2006改進(jìn)的地方：β平衡：任意溫度下的Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)精確的中微子輻射率16處于beta平衡下的NDAFJaniuk,Yuan,PerYuan2005,Phys.Rev.D17Yuan2005,Phys.Rev.D17存在解析

平衡條件的優(yōu)點(diǎn)：核子非簡(jiǎn)并：另外：Yuan2005,Phys.Rev.D18存在解析平衡條件的優(yōu)點(diǎn)：Yuan2005,Phys.β平衡條件中微子囚禁時(shí)嚴(yán)格的化學(xué)平衡條件：中微子透明時(shí)，冷的npe-氣體近似的

平衡條件：中微子透明時(shí)，熱的npe-e+氣體近似的

平衡條件：中微子不透明時(shí)，熱的npe-e+氣體近似的

平衡條件：19β平衡條件中微子囚禁時(shí)嚴(yán)格的化學(xué)平衡條件：19狀態(tài)方程20狀態(tài)方程20電子豐度21電子豐度21穩(wěn)衡態(tài)條件下的解22穩(wěn)衡態(tài)條件下的解222323電子豐度24電子豐度24NDAF的含時(shí)演化25NDAF的含時(shí)演化25積分光度26積分光度26Local吸積率27Local吸積率27主要結(jié)論高吸積率情形下，盤的內(nèi)區(qū)變得不穩(wěn)定不穩(wěn)定的因素