电磁相互作用对银河系中心耀斑成分的影响

近来，在 $2.2\,\mu{\rm m}$ 波长的近红外 GRAVITY@ESO 观测宣布在银河系中心超大质量黑洞（SMBH）附近探测到三个明亮的“耀斑”，它们表现出轨道运动，距离一个 $\sim 4\times 10^6\, M_{\odot}$ 黑洞约 $6 - 11$ 引力半径。有迹象表明银河系中心存在大尺度、有组织的磁场分量。尽管等离子体在磁场中的相对论性运动会导致电荷分离和不可忽略的净电荷密度，此前未考虑电磁效应对耀斑动力学的影响。应用多种方法，我们发现耀斑成分的净电荷数密度约为 $10^{-3} - 10^{-4}$ cm$^{-3}$，而粒子总数值密度约为 $10^{6} - 10^{8}$ cm$^{-3}$。然而，即便准中性等离子体中如此微小的带电粒子过剩也能显著影响耀斑成分的动力学，从而可能导致 SMBH 自旋测量的简并。在分析快速旋转黑洞情况下近期耀斑的动力学时，我们还将磁场与自旋轴之间的倾角限制为 $\alpha < 50^{\circ}$，因为对于更大的角度，热点的运动呈强混沌性。