"这篇文章是开放访问的,发表在Eur.Phys.J.C(2020)80:300上,由J.A.Rueda和R.Ruffini等人撰写,研究了黑洞(BH)内部发动机产生的高能伽玛射线暴(GRB)现象。他们提出了一种理论,即这种高能发射源于被物质和磁场$$ B_0 $$包围的Kerr黑洞,并且描述了粒子加速事件的能量机制。"
文章深入探讨了黑洞物理学和宇宙射线源的性质,特别是关于伽玛射线暴的产生机制。作者们指出,GRB的高能发射并非源自外部环境,而是源自黑洞自身的内在引擎。这个引擎是一个旋转的Kerr黑洞,它被物质和强磁场$$ B_0 $$环绕。这一假设为理解这些极端天体现象提供了新的视角。
关键在于黑洞辐射出一系列离散的粒子加速事件,每个事件的能量$$ E $$由黑全息量子公式定义:$$ E = ħ\varOmega_{\text{eff}} $$。其中,$$ \varOmega_{\text{eff}} $$的计算涉及到Planck质量$$ m_{\text{Pl}} $$、中子质量$$ m_n $$、黑洞的质量$$ M $$、角动量$$ J $$、角速度$$ a $$、磁感应强度$$ B_0 $$以及Planck密度$$ \rho_{\text{Pl}} $$。具体公式为$$ \varOmega_{\text{eff}} = 4\left(\frac{m_{\text{Pl}}}{m_n}\right)^8\left(\frac{c\,a}{G\,M}\right)\left(\frac{B_0^2}{\rho_{\text{Pl}}}\right)\varOmega_+ $$,其中$$ \varOmega_+ $$与黑洞的旋转有关,可以通过$$ \varOmega_+ = \frac{c^2}{G}\frac{a}{2Mr_+} $$计算,而$$ r_+ $$表示黑洞的事件视界半径。
这一理论揭示了黑洞如何通过其强大的引力和磁场作用,将粒子加速到极高的能量,从而产生GRB的观测现象。这不仅对理解黑洞动力学有重要意义,还可能对探索宇宙中的极端物理过程,如粒子加速和高能辐射机制,提供新的理论框架。
作者们的研究工作强调了理论物理和天体物理的交叉领域的重要性,他们的成果对于未来在黑洞物理学、宇宙射线研究和粒子加速理论等方面的研究有着深远的影响。通过开放访问的形式,这篇论文使得全球的研究者都能自由获取并进一步探讨这些新颖的理论观点,从而推动科学知识的传播和进步。