黑洞周围粘性吸积流的流体动力学模拟

我们使用基于网格的有限差分法研究了黑洞周围旋转、轴对称粘性吸积流的时间演化。我们采用 Shakura-Sunyaev 粘性描述。然而，我们将其与保留粘性应力所有三个独立分量时所得结果进行了比较。我们表明，引入粘性后，离心压力支持的激波变弱。当粘性增大时，激波在更远处形成。当粘性高于某临界值时，激波完全消失，除了在视界附近的一个区域仍保持超音速外，流动在各处均变为亚音速且呈 Keplerian 性质。我们还发现，随着粘性增大，风中流出物质的量减少至不足流入物质的百分之一。由于激波后区域可作为热电子库或所谓的“Compton 云”，其大小随粘性变化，因此光谱性质预期强烈依赖于粘性：较硬态由低角动量和具有显著外流的低粘性流动主导，而较软态由具有极少外流的高粘性 Keplerian 流动主导。