ULTRAHIGH-ENERGY COSMIC RAYS AND BLACK HOLE MERGERS

被引:43
作者
Kotera, Kumiko [1 ,2 ]
Silk, Joseph [1 ,2 ,3 ,4 ]
机构
[1] Univ Paris 06, Sorbonne Univ, Inst Astrophys Paris, CNRS,UMR 7095, 98 Bis Blvd Arago, F-75014 Paris, France
[2] Univ Paris Diderot, CNRS, Lab AIM Paris Saclay, CEA,DSM,IRFU, F-91191 Gif Sur Yvette, France
[3] Johns Hopkins Univ, Dept Phys & Astron, 3400 N Charles St, Baltimore, MD 21218 USA
[4] Univ Oxford, Dept Phys, Beecroft Inst Particle Astrophys & Cosmol, Denys Wilkinson Bldg,1 Keble Rd, Oxford OX1 3RH, England
关键词
astroparticle physics; gravitational waves; stars: black holes; DUAL JETS; BURSTS;
D O I
10.3847/2041-8205/823/2/L29
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The recent detection of the gravitational-wave source GW150914 by the LIGO collaboration motivates a speculative source for the origin of ultrahigh-energy cosmic rays as a possible byproduct of the immense energies achieved in black hole (BH) mergers, provided that the BHs have spin, as seems inevitable, and there are relic magnetic fields and disk debris remaining from the formation of the BHs or from their accretion history. We argue that given the modest efficiency <0.01 required per event per unit of gravitational-wave energy release, merging BHs potentially provide an environment for accelerating cosmic rays to ultrahigh energies. The presence of tidally disrupted planetary or asteroidal debris could lead to associated fast radio bursts.
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