黑洞吸积流从硬态到软态转变过程中磁支持盘的形成

我们通过假设轫致辐射冷却，对光学薄热黑洞吸积流中的冷却不稳定性进行了三维全局电阻磁流体动力学(MHD)模拟。通过使用伪牛顿势模拟了广义相对论效应。当吸积盘密度变得足够大时，冷却不稳定性增长。我们发现，随着不稳定性的增长，吸积流从光学薄、热、气体压力支持的状态（低/硬态）转变为更冷、磁支持、准稳态。在这种转变过程中，磁压超过气压，因为盘在垂直方向收缩时几乎守恒了环向磁通量。由于盘的进一步垂直收缩被磁压抑制，冷盘保持在光学薄、光谱硬态。在磁支持盘中，加热率与辐射冷却率平衡。磁支持盘存在的时间尺度远长于热时间尺度，且与吸积时间尺度相当。我们假设环向磁通量守恒，解析地检验了磁支持盘的稳定性，发现其在热力学和长期演化上是稳定的。我们的发现可能解释了为什么黑洞候选体即使在光度超过冷却不稳定性爆发的阈值时，仍保持在明亮的X射线硬态。