中等厚度倾斜吸积盘的守恒 GRMHD 模拟

本文介绍了我们对相对于 Kerr 黑洞自转轴倾斜的吸积盘的最新数值模拟结果。在这项工作中，我们使用了 Cosmos++ 广义相对论磁流体动力学 (GRMHD) 代码的一个全新的完全守恒版本，并耦合了一个专门设计的绝热冷却函数以控制盘的厚度。这些使我们能够模拟迄今为止使用 GRMHD 代码所能实现的最薄的倾斜吸积盘。通过这种方式，我们能够探测盘的无量纲应力与标高变得相当的区域。我们展示了顺行和逆行两种情况的结果。模拟的顺行倾斜盘即使在盘的最内部也没有显示出 Bardeen-Petterson 对齐的迹象。然而，模拟的逆行倾斜盘确实显示出适度的对齐。这些结果的含义是，与顺行盘相关的 Bardeen-Petterson 对齐参数空间可能相当小，仅包含非常薄的盘。与我们之前的工作不同，我们在模拟的倾斜盘中没有发现驻激波的证据。我们将此归因于这些模拟中较小的黑洞自旋、较小的倾斜角和较小的盘标高的组合。我们还增加了越来越多的文献证据，指出在全局吸积盘模拟中由磁旋转不稳定性驱动的湍流并非各向同性。最后，我们将中等厚度、无倾斜的参考模拟与文献中其他薄盘的数值模拟进行了比较。