薄磁滞止盘的广义相对论辐射磁流体动力学模拟

经典的 Novikov 与 Thorne（NT）相对论薄盘理论预言，围绕最大自旋黑洞（BH）的光学厚、辐射有效吸积盘的最大吸积效率为 40%。然而，当在薄盘的数值模拟中引入强磁场时，观测到效率出现很大偏差，部分原因是盘或 BH 自旋驱动的喷流和风带走了质量和能量。吸积的总效率可以显著提高到超出 NT 的预言，但辐射成分如何受影响仍不清楚。为了研究动力学上重要的大尺度磁场对辐射有效吸积的影响，我们使用 HARMRAD 代码，对围绕中等自旋 BH（a=0.5）的盘高与半径比 $H/R~0.1$ 的盘进行了数值三维广义相对论-辐射-磁流体动力学（GRRMHD）模拟。我们的模拟是完全全局的，使我们能够测量一个通过辐射能量自洽输运（使用 M1 闭合方案）保持薄的磁滞止盘（MAD）的喷流、风和辐射性质。我们的基准盘在 ~16R_g 半径范围内是 MAD 的，吸积流总效率约 13% 的大部分由磁驱动风携带。我们发现，与 NT 相比，辐射效率略有抑制，这与先前使用特设冷却函数的 MAD GRMHD 模拟相反，但尚不清楚被束缚在流出物中的辐射和热能最终有多少能够逃逸。