等面积非对称磁场及其对黑洞吸积动力学的影响

我们利用轴对称的广义相对论磁流体力学模拟研究了等面积非对称磁场几何对旋转黑洞附近吸积动力学的影响。我们考虑了一个沿 Kerr 黑洞轨道的 Fishbone--Moncrief 环形物体，旋动参数为 $a = 0.9375$，被由大尺度磁场几何构成非等面积的磁场所扎入。等面积磁场的非对称程度由一个角度参数化，取值为 $30^\circ$、$45^\circ$ 和 $60^\circ$。我们检验了这种等面积非对称初始磁场配置如何影响磁场结构、吸积流形貌以及跨越不同初始等离子体 $\beta$ 值 ($\beta = 0.007, 0.005, 0.001$) 的角动量输运。我们发现，磁场的此类变形会导致内盘结构出现显著变化，极地平面上的非对称流出模式以及吸积率的时间依赖性变化。这些效应在磁压占主导地位的较低 $\beta$ 值处通常更为显著；特别是 $\beta = 0.001$ 时的 $30^\circ$ 情况表现出强劲且持续的非对称吸积和流出。我们的结果表明，等面积非对称磁场配置可以显著影响相对论吸积流的结构和可变性。这些发现激励了对完全三维研究的扩展，其中可以更一般地探索黑洞磁层的结构。