克尔黑洞吸积盘双极喷流的估计

我们分析了旋转黑洞周围的流，并在完整广义相对论框架下获得了自洽的吸积-喷流解。在平流机制中调查了整个能量-角动量参数空间，以得到有激波和无激波的吸积解。喷流运动方程沿由激波后吸积盘计算的 von-Zeipel 曲面求解，同时与赤道面内吸积盘方程联立。对于给定的自旋参数，质量流出率随激波靠近黑洞而增加，但最终减小，在激波位置的某个中间值处达到最大。有趣的是，我们获得了所有可能的喷流解类型，例如具有多个临界点的稳态激波解、具有两个临界点的束缚解以及具有单个临界点的平滑解。对于自旋参数 $a_s\ge 0.5$，喷流解中可能存在多个临界点。若吸积激波形成于更靠近视界处，喷流终端速度通常增大，且对于共转黑洞高于逆转和非旋转黑洞。定量而言，喷流中的激波可能形成于自旋参数 $a_s>0.6$，且喷流激波位于赤道面上方 $6r_g$ 到 $130r_g$ 之间，而对于 $a_s>0.99$，若伯努利参数 ${\cal E}\geq1.01$，喷流终端速度 $v_{{\rm j}\infty} > 0.35{\cm}$。