旋转大质量黑洞双星并合吸积流的完全广义相对论磁流体力学模拟

我们首次开展了一系列旋转大质量黑洞双星并合的完全广义相对论磁流体力学模拟。我们考虑了具有不同大小且平行于轨道角动量的自旋的双黑洞，其浸没于炽热、磁化的气体云中。我们研究了自旋与磁化程度（通过流体参数\beta^{-1}\equiv p_{\mathrm{mag}}/p_{\mathrm{fluid}}定义）对吸积流性质的影响。我们发现磁化吸积流具有更湍动的特征，因为在晚期的旋进过程中磁力线被扭转和压缩。并合后，遗迹Kerr黑洞自旋轴周围的极区为磁主导，且磁场强度增加了约10^2倍（与\beta^{-1}初值无关）。赤道面中的磁化气体获得了更高的角动量，并 settling 于黑洞周围的薄环状结构中。我们发现磁化构型的吸积率通常比非磁化情形小至多约3倍。黑洞自旋对吸积率也有抑制效应，最大可达约48%。作为电磁辐射的潜在驱动源，我们追踪了坡印廷光度的演化，其在并合后随自旋增大而升高至多约2倍，与流体初始磁化水平无关。我们的结果强调了在研究大质量黑洞并合吸积过程时同时考虑自旋与磁场的重要性。