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含热传导的吸积热流全局跨声速解

高能天体物理现象 2023-06-14 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了热传导对非自转黑洞以极低吸积率吸积的低角动量吸积热流(HAF)的影响。为此,我们采用饱和形式的热传导通量,并通过数值方法求解对应于稳态、轴对称、黏性、平流吸积流的一组动力学方程。我们根据输入参数(即能量(ε0\varepsilon_0)、角动量(0\ell_0)、黏性参数(α\alpha)以及调节热传导效应的饱和常数(Φs\Phi_{\rm s}))研究吸积物质的动力学与热力学性质。我们发现 Φs\Phi_{\rm s} 在决定全局吸积解的跨声速性质方面起关键作用。一般而言,当 Φs\Phi_{\rm s} 增大时,临界点(rcr_{\rm c})远离黑洞,且流动变量尤其在盘的外区发生改变。为量化 Φs\Phi_{\rm s} 的物理可接受范围,我们将全局跨声速解与自相似解进行比较,观察到由全局解估计的最大饱和常数(Φsmax\Phi^{\rm max}_{\rm s})超过了由自相似形式导出的饱和热传导极限(Φsc\Phi_{\rm sc})。此外,我们计算了 α\alphaΦsmax\Phi^{\rm max}_{\rm s} 之间的关联,发现全局解与自相似解之间存在显著分歧。进一步,利用全局流动变量,我们计算了伯努利参数(BeBe),其在整个盘中保持为正,尽管对于更高的 Φs\Phi_{\rm s} 流动变为弱非束缚。最后,我们指出了本工作在天语境中解释非束缚盘产生质量损失/外流之可能性的相关意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.02453,
  title  = {Global Transonic Solution of Hot Accretion Flow with Thermal Conduction},
  author = {Samik Mitra and Sayyedeh Masoumeh Ghoreyshi and Amin Mosallanezhad and Shahram Abbassi and Santabrata Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02453},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 8 figures; accepted for publication in MNRAS