立方球网格在倾斜黑洞吸积盘中的应用

在最近的工作中，我们展示了旋转黑洞周围倾斜（或错位）吸积盘的全局广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟的首批结果。模拟的倾斜吸积盘与可比拟的非倾斜吸积盘相比显示出显著差异，例如通过相反的“俯冲流”向黑洞的非对称吸积，以及由黑洞提供的力矩驱动的吸积盘全局进动。然而，这些模拟使用了传统的球极网格，该网格沿极轴方向特意分辨率不足，这阻碍了我们评估可能与倾斜吸积盘相关的任何喷流的行为。为解决这一缺陷，我们在 Cosmos++ GRMHD 代码中添加了块结构化的“立方球”网格选项，这将使我们能够同时解析吸积盘和极区。本文介绍了该网格的实现以及一组小型验证测试的结果，旨在证明新网格按预期运行。本工作中最重要的测试是对相同倾斜吸积盘的比较，一个使用我们的球极网格演化，另一个使用立方球网格演化。我们还展示了吸积盘早期演化对其相对于网格对齐方向的依赖关系的有趣现象。这种依赖关系源于吸积盘内电流片的不同处理方式，特别是它们是否与网格的对称面对齐。