辐射主导吸积盘垂直结构探讨

使用三维辐射-MHD 计算，探讨以辐射为总压主导的黑洞吸积盘垂直结构。计算域为以黑洞（质量为 10^8 太阳质量）距离其 100 个 Schwarzschild 半径处为中心的小区域，采用分层剪切盒近似。磁旋转不稳定将重力能转化为湍流磁能和动能。气体通过磁耗散和辐射耗散受热，并通过垂直边界的扩散和输运冷却。结果与标准 Shakura-Sunyaev 模型在多个根本方面不同。吸积盘由三层构成：中平面密度大，磁压和总吸积应力小于气压；下层低密度表层为辐射压强主导，磁压和应力大于气压但小于辐射压。表层水平密度变化超过一个数量级。应力最大区域的磁场呈浮力上升状态，随高度升起耗散，导致加热率随高度下降速度慢于应力。大量耗散发生在低柱深度处，内部区域较冷且不那么辐射主导，与相同表面质量密度和通量下的 Shakura-Sunyaev 模型不同。平均结构呈对流稳定。