黑洞吸积的变动性：关于旋转能与磁能平衡的依赖性

大多数关于黑洞（BH）热吸积流的广义相对论磁流体动力学模拟都是以小型旋转环面初始化并产生仅有小波动的稳定喷流。然而，近期使用更大规模的类 Bondi 初始条件的研究报告了间歇性喷流活动和旋转失序。为调查差异，我们在四个 BH 自旋参数下修改标准环面设置：$a_*=0$, $0.5$, $0.9$, $-0.9$。首先，我们显著增加环面尺寸（压力最大值位于 500 个引力半径处），进行长期模拟（$2.8\times10^5$ 个引力时间），而不导致气体耗尽。这些运行复现了较小环面的弱变动性，表明更大的动态范围本身并不会导致强烈波动。我们观察到对于 $a_*=0.5,~0.9$，吸积率分别约受到 $\sim1.6, ~2.5$ 的适度抑制，相对于 $a_*=0$。此外，密度轮廓随 $r$ 呈 $\rho(r)\propto r^{-1.1}$ 比例下降，用于顺时针旋转的 BH。接下来，我们通过将大环面的初始磁场显著加强（设定等离子体-$\beta\approx 1$），导致演化中出现强烈变动。例如，$a_*=0.9$ 模型中的喷流效率现每过 3 个数量级，而气体旋转方向发生反转。将这些结果与先前研究结合，我们提出关键参数是初始状态下旋转能与磁能之比 $R$。具有更大 $R$ 值的模型在变动性出现后更久。我们的结果暗示，如果足够长期演化，所有模拟以及由此类推的所有自然中的热吸积流最终都会发展出间歇性喷流。