黑洞喷流鞘层中的整体运动作为康普顿化日冕的候选者

利用二维广义相对论阻力磁流体动力学模拟，我们研究了将黑洞喷流与周围介质分隔开的鞘层性质。发现流经喷流鞘层的电磁功率与黑洞总吸积功率相当。鞘层是重要的能量耗散场所，这从大量重联层和等离子体链的出现可知。约 20% 的鞘层功率在 2 至 10 引力半径之间耗散。耗散鞘层中的等离子体沿近抛物面运动，具有以径向分量为主的跨相对论性整体运动，其无量纲四维速度为 $\sim1.2\pm0.5$。在随平均（径向依赖）速度运动的参考系中，随机整体运动的分布类似于麦克斯韦分布，具有约 100 keV 的“有效整体温度”。将全局模拟缩放至天鹅座 X-1 参数，粗略估计喷流鞘层的汤姆逊光学厚度约为 0.01-0.1，若未来磁流体动力学模拟包含自洽辐射损失，该值可能增加。这些性质表明，耗散喷流鞘层可能是一个可行的“日冕”区域，能将种子软光子上散射为硬的非热尾部，这在 X 射线双星和活动星系核的硬态中均有观测。