旋转黑洞周围高度可变磁流体扰动的约束

我们研究了绕旋转（Kerr）黑洞的非平稳、非轴对称磁流体吸积的扰动。假设磁场主导了等离子体吸积，我们发现由于洛伦兹力的作用，吸积遭受了显著的径向加速度，因而比电磁场本身更为高度可变。事实上，我们进一步发现，等离子体速度存在一种有趣的扰动结构，在位于快速磁声速面内侧的狭窄区域内出现较大峰值。这源于流体扰动以快速磁声波形式沿分离面沿着流线集中传播。如果快速磁声速在极地区域小于赤道区域，临界面将呈倒伏形状以径向纵向场线为准。In this case, only the waves that propagate towards the equator can escape from the super-fast-magnetosonic region and collimate polewards as they propagate outwards in the sub-fast-magnetosonic regions. 我们进一步讨论了此类约束波在电子-正电子等离子体中通过圆柱谐振加速粒子的能力。