无力电动力学在电区中的失效

研究表明，即使在$\pmb{E}\cdot\pmb{B} =0$的情况下，无力电动力学（FFE）在$B^2 -E^2 <0$（电区）的区域也会失效。此类区域的自发产生将不可避免地导致等离子体振荡，随后在数个周期内通过反常加热以及在某些条件下高能量子的发射而衰减，直到系统弛豫至$B^2-E^2 \sim 0$的状态。对于M87，假设具有量级为1的多重数的电子-正电子对等离子体，估计逆康普顿冷却时间当$E^2/B^2-1 > (10^4/\sigma)^2$左右时短于动力学时间，其中$\sigma$为磁化参数。若电区较弱，全局系统将维持近乎无力的状态，然而无力条件$F^{\mu\nu}J_\nu=0$将在附加电场的量级上被打破，且无法描述波动力学。我们的分析不支持近期的一些主张，即电区的产生可触发向无力湍流的转变，而当这种湍流在Kerr黑洞的能层中产生时，可导致黑洞转动能量的提取。衰变电区中产生的某些次级电磁模式能否提取黑洞能量仍是一个开放问题。