低 β 盘中的多相环状气体：湍流与磁场反转

我们利用全局三维磁流体动力学（MHD）模拟研究了超大质量黑洞周围秒差距尺度上磁化多相气体的磁场结构与动力学。我们考虑了活动星系核（AGNs）引起的辐射冷却与 X 射线加热效应。气体盘由多相气体组成：(1) 冷（$\leq 10^3$ K）且薄，以及 (2) 暖（$\sim 10^4$ K）且厚、具有宽泛数密度范围的组分。湍流磁能峰值与湍流运动中的热能和湍流动能相当。我们确认，环境冷气体中暖气体的湍流速度由磁对流不稳定性引起。由磁旋转不稳定性（MRI）产生的湍流磁场在盘中发展，但平均环向磁场占主导并在准稳态中提供支撑，其中等离子体 β（气体压强与磁压强之比）较低（$\beta < 1$）。正如在旋转盘绝热 MHD 模拟中常见那样，即便在多相气体结构中，平均环向场方向也随时间周期性反转。该方向反转由磁通量垂直逃逸出盘以及 MRI 与帕克不稳定性共同导致。