采用分裂单极磁通模型的旋转黑洞磁层中的正负电子对等离子体级联

克尔黑洞（BH）磁层中的电子-正电子级联是为星系超大质量黑洞（SMBH）极区所见相对论性 $\gamma$ 射线喷流供能的基本要素。该轻子级联发生于BH磁层的“火花隙”区域，此处存在平行于磁场的未屏蔽电场，故受磁场结构影响。先前研究探讨了薄吸积盘情形，代表活动星系核（AGN）。本文探讨准球形气体分布情形，例如预期存在于银河系中心SMBH Sgr A*周围的此类分布。我们研究了轻子级联的性质与效率。讨论了我们的研究结果及对处于不同光谱与吸积态SMBH系统的启示。由改变BH质量与背景光子谱导出的关系与标度律，进一步用于分析为天文观测中所见喷流供能的轻子级联过程。特别地，发现准球形气体分布中的级联效率在喷流轴上达到峰值。观测上，这应导致更显著的喷流核，不同于薄盘吸积情形中在喷流-吸积盘界面附近达峰。还发现背景光子谱起关键作用。级联效率在谱指数为2时最大，而更硬与更软的谱导致效率更低的级联。