旋转活动星系核周围 MHD 环 torus 与质量流出的演化

我们进行了轴对称二维磁流体动力学（MHD）模拟，以研究旋转活动星系核（AGN）周围的吸积流。为模拟旋转黑洞的时空几何，我们考虑有效 Kerr 势，黑洞质量为 $10^8 M_{\odot}$。我们采用磁矢量势的环向分量，以磁化环 torus 初始化吸积盘。初始磁场强度由等离子体 beta 参数（$\beta_0$）设定。我们观测到盘中由磁旋转不稳定性（MRI）产生的自洽湍流。MRI 湍流输运盘中的角动量，导致角动量分布趋近于开普勒分布。我们研究了磁场对最大旋转黑洞 $(a_k = 0.99)$ 周围 torus 动力学及盘中相关质量流出的影响。出于分析目的，我们考察了模拟模型的磁状态。模型 $\beta_0 = 10$ 表现出类似于“磁囚禁盘（MAD）”状态的行为，而所有其他低磁模型保持在 SANE 状态。我们观测到盘中磁场增强时质量流出率显著增大。我们发现磁场与质量流出率之间存在正相关。我们还研究了黑洞自旋对磁化 torus 演化的影响。然而，在我们的模型中未发现黑洞自旋对质量流出有显著影响。最后，我们讨论了模拟结果可能的天体物理应用。