类 Bondi 吸积流动力动力学:引力势能的作用
高能天体物理现象
2025-09-04 v2
摘要
大质量黑洞的形成及其与宿主星系的共演化是现代天体物理学的关键领域。对中心点质量进行球对称吸积是宇宙模拟、半分析模型和观测研究中的基础框架。本文通过纳入宿主星系的引力势能(包括恒星成分和暗物质星系的贡献),拓展了经典的球对称吸积模型。从亚秒至约 10 r_s 的尺度的数值解揭示,流动结构对暗物质星系的质量和尺寸高度敏感。将少量角动量加入吸积气体后,发现此类流动类似球对称 Bondi 吸积,吸积速率趋近于 Bondi 速率。我们发现,低角动量流动类似球对称 Bondi 流,其吸积速率接近 Bondi 吸积速率。值得注意的是,由于暗物质的存在,吸积速率相对于没有暗物质的流体动力学解增加了约 100%。这些发现凸显了恒星和暗物质引力势能在塑造准球对称流动的动力学与吸积速率方面的关键作用,为天体物理学中的吸积过程提供了新的洞见。
引用
@article{arxiv.2502.12101,
title = {Bondi-like Accretion Flow Dynamics: The Role of Gravitational Potential},
author = {Razieh Ranjbar and Héctor R. Olivares-Sánchez and Shahram Abbassi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12101},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 8 figures, Accepted for ApJ