物质几何对 Kerr 度规下低角动量黑洞吸积的影响

本工作说明了在 Kerr 度规下，广义相对论、轴对称、低角动量流的不同几何构型如何影响多方吸积中能量守恒激波和等温吸积中温度守恒激波的形成。对吸积流体的相关激波前和激波后状态，包括动力学和热力学状态，都进行了全面的研究。在当前背景下，未考虑对度规的自引力反作用。引入了一种基于特征值的优雅分析方法，无需借助复杂的数值方案，即可对对应于稳态跨声速吸积解的相轨道提供定性描述。我们努力去理解弱旋转流在事件视界极近处的行为，以及这种“准终端”量如何受黑洞自旋和不同物质几何的影响。因此，我们的主要目的是从数学上证明，对于非自引力吸积，除了相应的时空几何外，不同的物质几何也控制着在黑洞吸积盘内观测到的各种激波诱发现象。预期本工作将揭示在视界附近观测到的此类现象如何依赖于其中心包含超大质量黑洞的源的物理环境。也预期将揭示吸积相关参数对流几何和对黑洞自旋的依赖性之间的对应关系。等温吸积中的温度守恒激波可能显得明亮，因为下落物质的大量静止质量能量在激波表面耗散，而为维持等温性而迅速移除这些能量，可能为从我们银河系中心发射的 X 射线/红外耀斑提供能量。