具有径向速度剪切的载流相对论性喷流的磁化程度

天体物理喷流从吸积黑洞的紧邻区域发射，以喷流粒子的整体动能与电磁通量的形式带走大量能量。此处我们考虑一个针对距发射点较远处相对论性喷流的简单解析模型，假设为具有径向速度剪切的柱轴对称几何以及纯环向磁场。我们论证，只要喷流等离子体处于磁流体静力平衡，此类外流往往由粒子主导，即对整个喷流横截面积分的电磁与粒子能量通量之比通常小于 1，$\sigma < 1$。同时，对于特定的磁场与径向速度剖面，在某些喷流半径范围内磁压仍可能主导粒子压，即局部喷流等离子体参数 $\beta_{pl} < 1$，这可能关乎此类系统中的粒子加速与高能辐射产生。仅在气态压强存在极端梯度或间断且速度剪切被显著抑制的情况下，喷流磁化参数可提升至 modest 值 $\sigma \lesssim \mathcal{O}(10)$。此类构型由狭窄的无磁化喷流主轴外围以广延无力层构成，可能需要额外的极向场分量以稳定其抵抗电流驱动振荡，但即便如此也不会显著提升其 $\sigma$ 参数。