平流主导吸积流的大尺度磁场

我们计算了穿过 ADAF 的大尺度磁场的平流/扩散，发现如果磁 Prandtl 数 P~1，磁场可以被吸积流有效地向内拖曳。这是由于 ADAF 的径向速度很大。我们发现，即使外部施加的垂直场强小于 ADAF 外半径处气体压强的 5%，在靠近黑洞视界的 ADAF 内部区域，磁压也可高达气体压强的约 50%，这是由气体在边际稳定圆轨道内迅速坠入黑洞所致。在 ADAF 的内部区域，流在垂直方向上受到磁场的显著压迫，因此其气体压强可能比无磁场 ADAF 中的气体压强高两个数量级。这意味着，传统 ADAF 模型通过假设磁压与气体压强处于均分状态，低估了黑洞附近的磁场强度。我们的结果表明，黑洞视界附近流的磁场强度可能比 6GM/c^2 处 ADAF 中的磁场强度高出一个数量级以上，这意味着对于 ADAF，Blandford-Znajek 机制可能比 Blandford-Payne 机制更重要。我们发现，当外部施加的场足够强或流在外半径处的气体压强较低，或两者兼有时，吸积流在黑洞附近被磁场减速。这对应于一个临界吸积率，低于该临界值，对于给定的外部施加场，吸积流将在黑洞附近被磁场阻滞。在这种情况下，气体可能表现为磁约束团块，通过非常靠近黑洞视界区域内的磁力线扩散吸积，这与致密星中的情况类似。