非保守辐射场引起黑洞盘周围磁场的生成

我们研究了由于盘辐射场非零旋度导致的磁场生成。通过自一致计算辐射通量及其旋度的各分量，我们展示了辐射场的旋转性质会导致电荷分离，从而在盘上方等离子体中产生磁场。求解磁流体力学方程后，我们推导出这些场的时间演化，并证明它们在天文学上相关的尺度上增长。对于标准开普勒盘，产生的磁场较弱，约为几高斯，这与先前的预测一致。然而，当内盘区域存在明亮的升华体时（$r_d < 3-10 r_g$），生成的磁场达到可动态决定的强度，最高可达 $10^5$ 高斯，其中磁能密度接近等分区与气体压力的几个百分比。这些场在现实的增长尺度（如黏性尺度）内发展，并可在支配盘和喷流演化方面发挥动态重要作用。我们的发现表明，辐射驱动的磁场在盘的磁化过程中发挥关键作用，影响盘的动力学及观测特征。预测的场强可能影响黑洞盘系统的热辐射、 synchrotron 辐射和偏振特性，具有对 X 射线双星、AGN 和喷流形成的意义。未来的数值模拟和高分辨率极化观测（如 IXPE、eXTP 和 EHT）may 为我们的发现提供观测确认。