倾斜黑洞吸积盘的全局广义相对论磁流体动力学模拟

本文继续了我们数值研究相对于克尔黑洞旋转轴未对齐（倾斜）的吸积盘的工作。我们展示了全局数值模拟的结果，该模拟完全包含了黑洞时空效应以及作为流动中角动量传输主要来源的磁旋转湍流。该模拟显示出与未倾斜盘的类似模拟相比的巨大差异。吸积主要通过两股从相对于黑洞和盘赤道面高纬度区域开始的反向坠入流发生。这是由于旋转黑洞周围引力时空的非球对称性质。这些坠入流起始的半径比未倾斜盘预期的要大。在这方面，倾斜黑洞有效地表现得像是一个自旋较小的未倾斜黑洞。在整个模拟过程中，盘的主体相对于黑洞的对称面保持倾斜；因此，在大尺度上没有显示出 Bardeen-Petterson 效应的迹象。相反，黑洞的力矩主要导致盘主体的整体进动。在该模拟中，进动频率为 $3 (M_\odot/M)$ Hz，该值与许多观测到的低频准周期振荡一致。然而，该值强烈依赖于盘的大小，因此该频率可能在很大范围内变化。