贯穿黑洞的磁场：广义相对性的限制及其对天体物理黑洞的启示

黑洞自转对于活动星系核和X射线双星中产生强大喷流起关键作用的观点，可以说是黑洞天体物理学中最具争议的论断。由于喷流被认为起源于电磁学背景，且对黑洞周围弯曲时空中Maxwell场的建模极具挑战性，数值模拟中常采用各种以“理想磁流体力学”为名的近似。然而，这一框架的简化可能难以捕捉黑洞附近真实天体物理环境的相关细节。在本工作中，我们强调了解析结果与数值结果之间的矛盾，具体而言，是解析导出的旋转黑洞时空守恒Noether流与广义相对论数值模拟（GRMHD）结果之间的矛盾。尽管我们无法将问题明确归咎于数值格式中使用的任何特定近似，但似乎存在自然的候选原因，我们对此进行了探讨。暂且不论GRMHD，如果旋转黑洞周围的电磁场是由吸积带入黑洞的，我们从第一性原理证明，顺向吸积盘可能经历较弱的大尺度贯穿黑洞的磁场，这意味着其喷流弱于逆向构型。