广义相对论中黑洞周围自引力磁化环

我们研究黑洞周围的稳态、自引力、磁化盘（或环）。这些模型通过数值求解爱因斯坦方程与理想广义相对论磁流体力学方程的耦合系统得到。我们方法的数学表述与数值方面类似于先前建模稳态自引力完美流体环的工作，但磁场的引入代表了一个新的要素。遵循先前纯流体力学构型的研究，我们假定盘中为开普勒旋转并考虑自旋与无自旋黑洞来构建模型。我们聚焦于环向磁场分布，并构建了一大类对应宽泛磁化参数取值的模型，从弱磁化盘开始，直至磁压主导热压的构型。在所有模型中，磁场主要通过磁压影响环的平衡结构。特别地，磁场贡献的增加将静质量密度极大点的位置推向盘的内区。系统的总质量与角动量受磁场影响的方式复杂，取决于黑洞自旋与盘内半径的位置。本文所给解的非线性动力学稳定性将另文报道。