磁支撑黑洞吸积盘的热平衡

我们提出了包含磁场的光学薄和光学厚吸积盘的新热平衡解。本文旨在解释黑洞双星（BHCs）爆发上升阶段所观测到的明亮硬态和明亮/慢速转变。基于三维磁流体力学（MHD）模拟的结果，我们假设盘内磁场是湍动的且以方位角分量为主，并且方位角平均的 Maxwell 应力与总压成正比。我们规定磁流量平流率以确定给定半径处的方位角磁通量。我们为光学薄和光学厚吸积盘都找到了磁支撑的热稳定解，其中强磁场增强的加热与辐射冷却相平衡。低 $\beta$ 盘中的温度低于 ADAF/RIAF 中的温度，但高于标准盘中的温度。我们还研究了热平衡解的径向依赖性。光学薄的低 $\beta$ 分支延伸至 $\dot M \gtrsim 0.1 {\dot M}_{\rm Edd}$，其中温度与质量吸积率反相关。因此，光学薄的低 $\beta$ 盘可以解释明亮硬态。光学厚的低 $\beta$ 盘的有效温度具有 $T_{\rm eff} \propto \varpi^{-3/4}$ 的径向依赖性。此类盘将被观测为处于高/软态。此外，由于光学厚的低 $\beta$ 分支与辐射压主导的标准盘分支相交，光学厚低 $\beta$ 盘与细盘之间将出现极限环振荡。这些极限环振荡表现出的光度变化将小于标准盘与细盘之间的光度变化。