黑洞吸积中的量子特征：动态磁场中的粒子对产生

黑洞周围的吸积盘具备广义相对论和磁流体动力学主导的极端条件。这些吸积盘表现出两种不同的动力学机制——标准与正常演化(SANE)和磁逮捕盘(MAD)。在 MAD 机制下，这些系统表现出高达 $10^8$ G 的磁场，以及对于恒星级黑洞在引力时间尺度 $t_g \sim 10^{-4}$ s 上的变率。尽管经典磁流体动力学已被广泛应用，但这些高能环境中的量子效应仍未被探索。在此，我们采用背景规范场中的量子场论(QFTBGF)来证明，MAD 的动态磁场通过 Schwinger 机制驱动显著的粒子对产生。所产生的粒子对发射非热（同步辐射）辐射，其峰值频率可在 $\sim 1 - 3000$ MHz 范围内调谐，具体取决于磁场强度（磁场越强，峰值频率越高）。对于 $B \sim 10^8$ G，我们的模型预测峰值谱通量密度为 $\sim 1 - 100$ mJy，可被下一代射电望远镜（例如 SKA、ngVLA）探测到。本工作提供了黑洞吸积盘中量子效应的直接且可观测的特征。