四维 Einstein-Gauss-Bonnet 引力中非旋转黑洞周围的 Bondi-Hoyle 吸积

本文中，通过采用高分辨率激波捕捉格式求解广义相对论流体力学方程，对新颖的四维 Einstein-Gauss-Bonnet 引力中非旋转黑洞周围的 Bondi-Hoyle 吸积进行了数值研究。为此，来自风吸积 X 射线双星的吸积物质从计算域的远上游侧超声速地落向黑洞。我们详细研究了 4D EGB 引力中的 Gauss-Bonnet 耦合常数 $\alpha$ 对吸积物质及下游区域形成的激波锥的影响。当 alpha > 0 时，下游区域出现激波锥所需时间在减小，而当 alpha < 0 时则在增加。研究发现 alpha 增大会导致激波锥内剧烈振荡并提升吸积效率。剧烈振荡会引起 X 射线能流、温度及能谱的增加。因此当 -5 \leq alpha \leq 0.8 时，激波锥内自然产生准周期振荡（QPOs）。还证实当 alpha \rightarrow 0 时，EGB 黑洞解收敛于广义相对论中的 Schwarzschild 解。此外，负耦合常数也给出合理的物理解，且 alpha 向负方向增大会抑制激波锥中可能观测到的振荡。