类星体是遥远的但极其明亮的天体。它们是现代天文观测最重要的目标之一。但我们对其工作机理的了解非常有限。一个主流的理论是 Blandford-Znajek(BZ)过程,由磁场在等离子体的帮助下提取黑洞的旋转能量从而驱动电磁辐射。这个过程有效进行的一个前提条件是磁场能够穿入到离黑洞视界边界很近的地方。但在没有等离子体的情况下,高速旋转的黑洞会排斥磁场线(称为黑洞 Meissner 现象)。如果在充满等离子体的真实类星体磁层中此现象仍存在,BZ过程就无法解释一些已观测到的天体的工作机理。但强引力场下等离子体中的电动力学是高阶非线性方程。求解难度太大导致了这个重要问题至今仍无令人信服的解答。基于近期相关领域取得的进展,我们提议对这个课题进行数值和解析方法相结合的探讨,以明确澄清在类星体磁层中黑洞 Meissner 现象是否存在,以及透彻的分析黑洞自旋对磁场的作用规律。
英文主题词Quasar;Magnetosphere;Blandford-Znajek process;Meissner effect;Force-free electrodynamics