盘撕裂：扭曲吸积盘不稳定性的数值研究

我们给出了绕自转黑洞的错位吸积盘的数值模拟，覆盖了一定参数范围。先前的模拟表明，受强制进动（此处为自转黑洞的 Lense-Thirring 效应）强烈扭曲的盘可以破裂成离散的盘或环，这些环在短时间尺度上可准独立地演化。通过我们此处给出的模拟，我们确认薄且高倾角的盘比厚盘或低倾角盘更容易发生盘撕裂，并且我们表明较低的盘黏滞参数值会导致在较低扭曲振幅下出现不稳定性。这与扭曲盘方程的详细稳定性分析一致。我们发现数值模拟中看到的不稳定性增长率在广阔参数范围内相似，并且与预测增长率同阶。然而，我们未发现增长率随黏滞参数变化的预期趋势。这可能表明增长率受数值分辨率影响，或者最快增长模的波长是局地盘参数的函数。最后，我们还发现对于黏滞参数高于扭曲盘方程局地稳定性分析所预测值的盘也可能发生盘撕裂。在这种情况下，不稳定性表现不同，在盘中局地产生盘倾角的较大变化，而不是通常在较低黏滞盘中发生的大扭曲变化。