局部模拟中跨弱到强垂直磁通 regime 的吸积盘涡旋活性

强磁化吸积盘围绕黑洞具有吸积盘涡旋活性，这种活性可能解释X射线二元天体的诡异现象。这些吸积盘的结构与演化由一种涡旋样机制控制，该机制将由磁力旋转不稳定性(MRI)释放的部分吸积能量通通道到有序的环形磁场中。为研究涡旋活性，我们进行了三维、分层、等温、理想磁流体力学剪切盒模拟。自我维持的环形磁场强度取决于垂直磁通量，我们在MRI线性不稳定可及的整个范围内变化该磁通量。我们随初始中间层气体压力与垂直磁场压力之比$\beta_0^{\rm mid} = p_{\rm gas} / p_B$对盘结构和涡旋属性进行量化。对于$10^5 \geq \beta_0^{\rm mid} \geq 10$，有效$\alpha$-粘性参数呈幂律尺度。涡旋活性持续到$\\beta_0^{\rm mid} = 10^2$，此时整个垂直柱都是磁压主导。更强的磁场导致高度非均匀的吸积盘结构，伴随大密度波动。我们表明，模拟中得到的湍流稳态$\\beta^{\rm mid}$与Begelman等人(2015)的解析模型高度吻合，该模型描述了环形磁场的创建及其浮力逃逸，而吸积盘的垂直结构也可广泛地用此模型予以重现。最后，我们讨论这些结果对观测到的X射线二元天体性质的意义。