强扭转磁场下的非对称性吸积盘的理想化全局模型

我们采用固定气体热力学高度的方程状态，进行具有强扭转磁场的吸积盘全局磁动力学（MHD）仿真。该盘由以扭转磁场形式存在的旋转磁化气体云的吸积形成。我们发现，该系统在中平面维持适中强度的平均方位磁场，plasma-$\beta\sim1$，亚临界阿尔夫芬波动，以及较大的吸积应力 $\alpha\sim0.1$。盘中的方位磁场持续沿垂直方向逸出，但也通过局部涡旋得到补充。吸积气体最初形成 $\beta\ll1$ 且 $\alpha \gg 1$ 的强磁化Kepler盘。该盘在约 $50-80$ 个轨道时间内从内向外逐渐坍缩，形成 $\beta\sim1$ 且 $\alpha\sim0.1$ 的适中磁化盘。径向扭转方位磁场可维持 $\beta\lesssim1$ 于圆化半径之外，但无法维持于其内部。若包含初始垂直磁场，则可导致盘中平面更强磁化，与前期工作一致。然而，当气体热力学高度未被分辨（小于约 4 个单元）时，盘将保持高度磁化状态，$\beta \ll 1$。我们讨论结果与相关剪切盒仿真及其他全局盘仿真的关系。此处发现的角动量输运水平，与在矮星系和 X 射线瞬变外泄中观察到的一致，这与弱磁化吸积盘的仿真结果不同。