克尔黑洞周围具磁极化性质的磁化环的解析解

我们给出围绕克尔黑洞的首族磁极化平衡环。模型在检验流体近似下获得，假设环为线性介质，从而可通过磁化率 $\chi_{m}$ 刻画流体的磁极化。模型的磁流体力学（MHD）结构依 Komissarov 方法求解，但为纳入流体磁极化，修改了磁对应项的可积条件。我们依磁化率是否空间恒定构建两类磁化环。在恒定 $\chi_{m}$ 模型中，发现顺磁环（$\chi_{m}>0$）在内边缘 $r_{in}$ 与盘中心 $r_{c}$ 之间的区域比抗磁环（$\chi_{m}<0$）更密且磁化更弱；然而在 $r>r_{c}$ 区域行为相反。而在非恒定 $\chi_{m}$ 模型中，环在 $\partial\chi_{m}/\partial r<0$ 区域比 Komissarov 解磁化更强，在 $\partial\chi_{m}/\partial r>0$ 时更弱。不过值得指出，本文所有解中磁压均大于流体动压。这些新平衡环可用于研究磁介质对旋转黑洞的吸积。