描述辐射冷却 MADs 中规模高度与纤维结构的特征

辐射冷却会显著影响黑洞吸积盘的结构和动力学。本文进行了针对非旋转黑洞的广义相对论磁性流体力学（GR-MHD）模拟，研究磁性被限制盘（MADs）。在模拟中一致包含辐射冷却，其强度按质量吸积率从 $10^{-7}$ 到 $10^{-4} \dot{M}_{\mathrm{Edd}}$ 进行比例缩放。考虑 synchrotron 和氦瑞尔辐射发射，我们量化了辐射损失如何修改盘结构和吸积动力学。在 MAD 盘的内部区域，磁场的积聚调节气体吸积，将气体强制形成离散的、由交替驱动的纤维结构。我们通过分析和数值方法，识别出一种临界质量吸积率，其上方辐射冷却速度快于通过局部耦合到磁场而发生的加热。该吸积率以上，冷却显著降低气体热压力，导致纤维 considerably 细小且更密集，同时辐射效率显著提高，相对于较低的吸积率而言。在此条件下，传统的盘尺度高度度量方式变得不准确。我们因此提出了一种基于密度最大值极角位置的替代定义，能够更稳健地表征在强磁场和冷却条件下盘的纤维结构。