Blandford-Znajek 机制的模型

调查了Blandford-Znajek 机制的模型：一个具有环形电流的 Kerr 黑洞，位于围绕黑洞的薄盘中。环形电流在黑洞和盘之间产生轴向磁场。由于磁场与远程带电粒子相互作用，黑洞和盘的旋转诱导电动力学力，可为远程距离上的astrophysical负载供能。计算了黑洞和盘的功率。发现对于指定黑洞旋转和盘中电流分布范围广的参数，盘的功率超过黑洞的功率。计算了由黑洞和盘提供的扭矩。盘的扭矩与黑洞的扭矩相当。随着盘失去角动量，盘的质量逐渐向黑洞漂移并被吸积。最终，功率来自盘和黑洞之间的引力束缚能，如在标准吸积盘理论中一样，而不是来自黑洞的旋转能。这表明Blandford-Znajek 机制在从旋转黑洞中提取能量方面可能不如想象的那样有效。也讨论了本简单模型的局限性以及值得未来工作的可能改进。