Trous Noirs Hyper-Acrétants et Éruptions Gamma

Une variété de modèles actuels pour les éruptions gamma (GRBs) suggère un moteur commun - un trou noir de plusieurs masses solaires accréter de la matière depuis un disque à un taux de 0,01 à 10 masses solaires par seconde. En utilisant un modèle numérique pour l'accrétion de disque relativiste, nous avons étudié l'accrétion en régime stationnaire à ces taux élevés. À l'intérieur d'un rayon d'environ 10**8 cm, pour des taux d'accrétion supérieurs à environ 0,01 masse solaire par seconde, un état global de puissance équilibrée existe entre les pertes de neutrinos, principalement la capture de paires sur les nucléons, et la dissipation. L'énergie émise en neutrinos est inférieure, et dans le cas de faibles taux d'accrétion, très inférieure, au facteur d'efficacité maximal pour l'accrétion des trous noirs (0,057 sans rotation ; 0,42 pour une rotation extrême de Kerr) multiplié par Mdot c**2. L'efficacité pour produire une boule de feu de paires le long de l'axe de rotation par annihilation de neutrinos est calculée et se révèle très variable et très sensible au taux d'accrétion. Pour certains des taux d'accrétion plus élevés étudiés, cela peut être plusieurs pour cent ou plus ; pour des taux d'accrétion inférieurs à 0,05 masse solaire par seconde, c'est essentiellement zéro. L'efficacité du mécanisme de Blandford-Znajek dans l'extraction de l'énergie de rotation du trou noir est également estimée. À la lumière de ces résultats, la viabilité de divers modèles d'éruptions gamma est discutée et la sensibilité des résultats à la viscosité du disque, au taux de rotation du trou noir et à la masse du trou noir est explorée. Une gamme d'énergies GRB diversifiée semble inévitable et l'annihilation de neutrinos dans des systèmes de trous noirs hyper-accrétants peut expliquer des éruptions jusqu'à 10**52 erg. Des énergies plus élevées peuvent être déduites pour les systèmes d'émission par faisceau.