具有小尺度磁通管的黑洞磁层——II. 稳定性与动力学

在一些赛弗特星系中，产生荧光发射线的硬X射线被认为是在一个致密且位于超大质量黑洞上方仅几个引力半径处的热日冕中生成的。我们考虑这样一种可能性：该X射线源可能由附着在黑洞附近吸积盘上的小尺度磁通管供能。我们在一个简化设置下使用三维、含时无力模拟来研究这些磁通管在中心致密星/黑洞持续扭转下的动力学。我们发现，连接中心致密天体与吸积盘的磁通管的动力学演化受到周围磁场约束的强烈影响。尽管中心天体与吸积盘之间的较差自转倾向于使磁通管膨胀，但周围磁场的强约束抑制了类喷流外流的形成，因为膨胀的磁通管发生扭曲不稳定性，并在相对靠近中心天体的位置耗散了大部分提取出的自转能。这一过程或能加热等离子体并产生强X射线辐射。我们估算了能量耗散率并讨论了其天体物理意义。