旋转黑洞周围高度变化的磁流体动力学扰动的准直

我们研究了旋转（克尔）黑洞上的磁流体动力学吸积的非平稳和非轴对称扰动。假设磁场主导等离子体吸积，我们发现吸积由于洛伦兹力而遭受大的径向加速度，并且与那里的电磁场相比变得高度变化。事实上，我们进一步发现了等离子体速度的一个有趣的扰动结构，在快磁声表面稍内侧的某个狭窄区域有一个大的峰值。这是由于流体扰动以快磁声波的形式沿着分界表面集中传播。如果极区的快磁声速小于赤道区，则对于径向极向场线，临界面具有长球形状。在这种情况下，只有向赤道传播的波才能从超快磁声区逃逸，并在亚快磁声区向外传播时向极地方向准直。我们进一步讨论了这种准直波在电子-正电子等离子体中通过回旋共振加速粒子的能力。