吸积盘中的扭曲扩散：一项数值研究

Giuseppe Lodato; J. E. Pringle

doi:10.1111/j.1365-2966.2007.12332.x

吸积盘中的扭曲扩散：一项数值研究

天体物理学 2009-11-13 v1

作者: Giuseppe Lodato , J. E. Pringle

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摘要

本文数值探讨了扭曲吸积盘的演化。我们重点关注扭曲以扩散方式演化的机制。通过将数值结果与简单的扩散模型进行比较，我们能够确定扭曲扩散系数 $\alpha_2$ 作为相关盘参数的函数。我们发现，虽然总体而言扩散模型能很好地重现盘的行为，且在黏滞性较大时扭曲扩散能由线性理论很好地描述（特别是证实了扭曲扩散系数与黏滞性成反比），但随着黏滞性减小，显著的非线性效应开始显现，尽管其仍主导于波传播效应。具体而言，我们发现扩散系数对黏滞性的反比依赖关系在低黏滞性下不再成立，使得 $\alpha_2$ 永远不会超过量级为 1 的饱和值 $\alpha_{\rm max}$ 。这可能对存在扭曲盘的系统的演化产生重大影响。特别是，它影响了 Bardeen-Petterson 效应中扭曲半径的位置，进而影响星系核中超大质量黑洞的自旋加速（或减速）。此外，我们还发现，虽然扭曲扩散速率不显著依赖于详细的黏滞性公式，但由扭曲产生的内部进动速率却受其强烈影响。在对扭曲盘的演化进行建模时，应仔细考虑此类效应。这强调了需要使用不同的数值方案和更高的分辨率来测试上述结果，以 investigate 数值模拟在多大程度上能够准确模拟扭曲盘的复杂流体动力学。（摘要已删节）

关键词

accretion disk anomalous diffusion black hole accretion disks

引用

@article{arxiv.0708.1124,
  title  = {Warp diffusion in accretion discs: a numerical investigation},
  author = {Giuseppe Lodato and J. E. Pringle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.1124},
  year   = {2009}
}

吸积盘中的扭曲扩散：一项数值研究

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关键词

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