辐射无效吸积流的三维磁流体动力学模拟

我们展示了旋转的辐射无效吸积流落入黑洞的三维磁流体动力学模拟。在模拟中，我们持续将磁化物质注入到外边界附近的计算域中，并运行足够长的时间，使产生的吸积流达到准稳态。我们研究了注入磁场几何结构的两种极限情况：纯环向场和纯极向场。在环向场注入的情况下，吸积物质形成了一个近似轴对称、几何厚、湍流的吸积盘。该盘在许多方面类似于先前对粘性流体动力学流的数值和分析研究中发现的对流主导吸积流。极向场注入的模型经历两个不同的演化阶段。在初始瞬态阶段，流形成一个相对扁平、准开普勒的盘，带有热冕和双极外流。然而，当流后来达到稳态时，其性质完全改变。磁化的吸积气体变成两相，大部分体积由强偶极磁场主导，热低密度风从中流出。吸积主要通过狭窄的慢旋转径向流发生，这些流借助磁重联事件“扩散”穿过磁场。