重叠流入事件作为超大质量黑洞生长的催化剂

在模拟黑洞吸积过程中，最大的问题之一是我们缺乏对气体如何失去角动量并从星系尺度下落到形成吸积盘的核区、随后引导气体流入黑洞视界这一过程的理解。人们担心，较大尺度的气体可能仍保留足够的角动量，并 settling 进入一个较大尺度的盘，其流入率极低甚至为零，从而无法形成或补充内部吸积盘（在~0.01 pc 尺度上）。在本文中，我们报告了关于旋转下落气体壳层以不同角度撞击超大质量黑洞周围预先存在的原始大尺度（~10 pc）盘的流体动力学模拟结果。旨在探索壳层与盘之间的相互作用如何在接近黑洞影响球范围的尺度上重新分布角动量。通过流体动力学激波进行的角动量重新分布导致了跨越内部边界的气体流入，使流入率提高了 2-3 个数量级以上。在所有情况下，跨越内部秒差距的气体流入率均高于没有相互作用时的情况，并且由于气体混合，该区域内流动的角动量方向随时间变化。根据下落壳层相对于盘的角动量含量，会形成扭曲盘或嵌套的错位环。在壳层近乎反向旋转下落的情况下，部分 resulting 流会 settling 进入一个内部致密盘，该盘更容易发生质量转移。