喷流考古与预测：图像变化与磁场位形

我们研究了吸积黑洞周围事件视界尺度上的磁场变化如何影响更大尺度上磁驱动喷流的形态。通过对广义相对论磁流体动力学模拟进行辐射转移计算，我们发现事件视界上的磁通量和喷流功率的时间变化会印记在喷流宽度的变化上，影响范围可达数百个引力半径。当黑洞周围的磁通量先下降后上升时，喷流最初变窄或截断，然后变宽，形成一个沿喷流传播的薄-厚图案。这表明，扩展的喷流观测可以提供视界尺度磁场动力学的历史记录，反之，通过直接观测黑洞附近磁化吸积等离子体，可以预测喷流图像即将发生的变化。此外，喷流宽度变化模式显示，随着远离黑洞，它会加速到相对论状态，与等离子体整体运动一致。我们还在时间平均图像中发现，喷流发射区域的等离子体整体运动和磁场位形（对黑洞自旋敏感）通过相对论性束流和像差效应塑造了多样的特征。更高的黑洞自旋导致更极向的整体运动和环向磁场，从而产生更对称的喷流图像和线性偏振模式。这些结果提出了一种新方法，用于检验磁阻停盘模型和Blandford-Znajek过程，并通过连接视界和喷流发射尺度的观测来确定黑洞自旋。