黑洞磁球中的螺旋不稳定性及场线旋转的稳定作用

螺旋不稳定是一种禁止大尺度场线产生强烧扭曲的机制。如果在黑洞磁球中发挥作用，其全局轴对称结构及能量释放的主要过程将受到显著影响。在本文中，我们在变分原理框架下研究不稳定条件，特别关注场线旋转对满足著名Kruskal-Shafranov准则的螺旋不稳定模式具有的稳定作用。提供了在Kerr几何中对旋转力自由场进行稳定性分析的基本公式。随后，为了便于实际应用解析方法，假设平稳配置为圆柱形，并处理在中心黑洞较大距离处激发的长波模式扰动，此时引力的影响可忽略不计。这使我们能够清晰地推导出新型准则，取决于磁场线的旋转角速度，并简要讨论了本结果对由黑洞驱动的喷流磁活动的意义。