黑洞吸积盘中的磁流体力学过程及喷流形成

黑洞吸积是宇宙中许多天体（如：活动星系、X射线双星等）的能量来源，部分活动星系、X射线双星存在相对论性运动高速喷流。近年来，随着高分辨、高灵敏度的观测设备的投入使用，吸积盘、喷流和中央黑洞、及其它们之间的关系成为当前天体物理研究中的重要前沿课题之一。本项目将研究黑洞吸积盘中的磁流体力学过程，将对黑洞吸积盘内区的动力学结构、黑洞吸积模式转变机制、及吸积盘磁场形成与喷流加速过程等若干问题进行深入研究，期望本项目研究能对黑洞、吸积盘及喷流三者之间的关系有更为清晰的认识。

本项目研究了黑洞吸积盘和喷流的物理过程。提出了一个几何薄吸积盘大尺度磁场形成新机制。我们研究了辐射压磁场加速喷流过程，发现吸积盘表面的热气体（冕）在喷流加速过程中起关键作用，这种加速形成的喷流速度较慢，与射电窄线Seyfert星系观测吻合。观测发现活动星系核的X射线光变与谱指数存在相关性，我们提出一个吸积盘-冕模型成功地解释了这一观测现象。研究高吸积率吸积盘-外流系统，发现吸积光度存在一饱和值、黑洞吸积率存在一个上限，这暗示高红移类星体超大质量中央黑洞该是通过持续吸积而生长。我们提出一个吸积盘-外流模型成功解释了X射线双星的滞后状态跃迁现象（hysteretic state transition）。构建一个广义相对论吸积盘-冕模型，可以限制活动星系核中央黑洞的自转参数。