One of the main dissipation processes acting on all scales in relativistic jets is thought to be governed by magnetic reconnection. Such dissipation processes have been studied in idealized environments, such as reconnection layers, which evolve in merging islands and lead to the production of plasmoids, ultimately resulting in efficient particle acceleration. In accretion flows onto black holes, reconnection layers can be developed and destroyed rapidly during the turbulent evolution of the flow. We present a series of two-dimensional general-relativistic magnetohydrodynamic simulations of tori accreting onto rotating black holes focusing our attention on the formation and evolution of current sheets. Initially, the tori are endowed with a poloidal magnetic field having a multi-loop structure along the radial direction and with an alternating polarity. During reconnection processes, plasmoids and plasmoid chains are developed leading to a flaring activity and hence to a variable electromagnetic luminosity. We describe the methods developed to track automatically the plasmoids that are generated and ejected during the simulation, contrasting the behaviour of multi-loop initial data with that encountered in typical simulations of accreting black holes having initial dipolar field composed of one loop only. Finally, we discuss the implications that our results have on the variability to be expected in accreting supermassive black holes.

中文翻译：

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全球 GRMHD 模拟和 AGN 耀斑中的等离子体形成

在相对论性喷流中作用于所有尺度的主要耗散过程之一被认为是由磁重联控制的。已经在理想化环境中研究了这种耗散过程，例如重新连接层，这些层在合并岛中演化并导致产生等离子体团，最终导致有效的粒子加速。在吸积流到黑洞时，重联层可以在流的湍流演化过程中迅速发展和破坏。我们提出了一系列二维广义相对论磁流体动力学模拟，将环吸积到旋转黑洞上，将注意力集中在电流片的形成和演化上。原来，圆环被赋予了一个极向磁场，该磁场具有沿径向的多环结构并具有交替极性。在重新连接过程中，等离子团和等离子团链会产生，导致爆发活动，从而导致可变的电磁光度。我们描述了为自动跟踪在模拟过程中生成和弹出的等离子体团而开发的方法，将多环初始数据的行为与典型模拟中遇到的行为进行了对比，该模拟具有仅由一个环组成的初始偶极场的吸积黑洞。最后，我们讨论了我们的结果对吸积超大质量黑洞的预期可变性的影响。等离子团和等离子团链的发展导致耀斑活动，从而导致可变的电磁光度。我们描述了为自动跟踪模拟过程中生成和弹出的等离子体团而开发的方法，将多环初始数据的行为与典型的吸积黑洞的行为进行了对比，该模拟具有仅由一个环组成的初始偶极场。最后，我们讨论了我们的结果对吸积超大质量黑洞的预期可变性的影响。等离子团和等离子团链的发展导致耀斑活动，从而导致可变的电磁光度。我们描述了为自动跟踪在模拟过程中生成和弹出的等离子体团而开发的方法，将多环初始数据的行为与典型模拟中遇到的行为进行了对比，该模拟具有仅由一个环组成的初始偶极场的吸积黑洞。最后，我们讨论了我们的结果对吸积超大质量黑洞的预期可变性的影响。将多回路初始数据的行为与在典型的吸积黑洞模拟中遇到的行为进行对比，该模拟具有仅由一个回路组成的初始偶极场。最后，我们讨论了我们的结果对吸积超大质量黑洞的预期可变性的影响。将多回路初始数据的行为与在典型的吸积黑洞模拟中遇到的行为进行对比，该模拟具有仅由一个回路组成的初始偶极场。最后，我们讨论了我们的结果对吸积超大质量黑洞的预期可变性的影响。