Blandford-Znajek 过程中的电动势
高能天体物理现象
2015-06-19 v1 广义相对论与量子宇宙学
等离子体物理
摘要
驱动活动星系核、银河系微类星体和伽马射线暴中相对论性喷流的机制之一被广泛认为是中心黑洞旋转能量的电磁提取，即 Blandford-Znajek 过程，尽管该过程中电动势的起源仍存在争议。我们将此过程研究为填充有无碰撞等离子体的 Kerr 黑洞磁层中的稳态单极感应，该等离子体屏蔽了沿磁场（B 场）的电场（D 场），即 D·B = 0。我们扩展了 Komissarov 提出的公式和论证，并普遍表明电动势的起源可归因于能层。明确显示，穿透能层的开放磁力线在能层内存在一个 D 场强于 B 场的区域，该区域持续驱动极向电流并产生电动势及向外的 Poynting 通量。我们推导了穿过能层赤道面的磁力线所谓的磁力线角速度 Omega_F 的可能取值范围。最后简要讨论了我们的结论与理想磁流体动力学条件之间的关系。
引用
@article{arxiv.1405.7437,
title = {Electromotive Force in the Blandford-Znajek Process},
author = {Kenji Toma and Fumio Takahara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7437},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 8 figures; Accepted for publication in MNRAS