倾斜、自引力黑洞盘的多信使特征

Milton Ruiz; Antonios Tsokaros; Stuart L. Shapiro

倾斜、自引力黑洞盘的多信使特征

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-07 v1 高能天体物理现象

作者: Milton Ruiz , Antonios Tsokaros , Stuart L. Shapiro

摘要

我们对磁化、自引力的黑洞-盘（BHD）系统进行了完全相对论性 GRMHD 模拟，其中黑洞自旋与盘角动量方向错位。围绕快速旋转黑洞（ $\chi\lesssim 0.97$ ）的大质量盘（盘与黑洞质量比为 $16-28\%$ ）在倾斜角从 $0^\circ$ 到 $180^\circ$ 的范围内会发展出非轴对称不稳定性。磁应力在共面系统中会抑制但不会完全压制非轴对称不稳定性及相应的引力波（GW）辐射，而在反共面 BHD 系统中则会增强它们：MRI 驱动的湍流增强了角动量输运，并加速了失准构型中的非线性不稳定性演化。所有模型都发射出与 Blandford-Znajek（BZ）机制一致的磁驱动喷流，其准直性取决于自旋方向。引力波反映了来自持续 $m=1$ 模式的强非轴对称结构。快速 MRI 与较慢的非轴对称不稳定性增长之间的耦合决定了最终结果，而倾斜角控制着 MRI 如何改变全局模式。这些模拟首次提供了对倾斜、自引力 BHD 系统的自洽 GRMHD 处理，并支持了它们作为多信使源的作用。

关键词

黑洞-盘系统 GRMHD 模拟引力波磁旋转不稳定性 Blandford-Znajek 机制多信使天文学自引力盘

引用

@article{arxiv.2604.03368,
  title  = {Multimessenger Signatures of Tilted, Self-Gravitating, Black Hole Disks},
  author = {Milton Ruiz and Antonios Tsokaros and Stuart L. Shapiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.03368},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 11 figures

倾斜、自引力黑洞盘的多信使特征

摘要

关键词

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