黑洞周围磁化厚盘的 nonlinear 演化：对初始数据的依赖性

我们构建了高自旋 Kerr 黑洞周围磁化厚盘的平衡解，并将这些初始数据演化至约 100 个轨道周期的最终时刻。本文所报道的数值模拟使用 BHAC 代码求解广义相对论磁流体力学方程，并在轴对称条件下进行。我们的研究假设了非自引力、多方、恒定角动量的盘，并赋予其纯环向磁场。为构建初始数据，我们考虑了三种方法，其中两种以自洽方式纳入磁场，第三种方法将磁场作为扰动叠加在纯流体力学解之上。为检验演化对初始数据的依赖性，我们探索了磁化参数的四个代表性取值，范围从近乎流体力学盘到极强磁化环。初始数据被扰动以允许质量和角动量吸积到黑洞上。在初始数据的长期演化中发现了显著差异。特别是，我们的研究揭示，高度磁化盘是不稳定的，因而容易被完全吸积和抛射，除非磁场以自洽方式纳入初始数据。