错位吸积盘的Lense-Thirring进动 I

我们利用动量方程中的引力磁项，研究了黑洞周围无粘性与粘性错位$\alpha-$吸积盘的Lense-Thirring进动。对于弱错位，$i \lesssim 10^{\circ}$，吸积盘表现得像刚体，经历完整的经典谐振子动力学，包括弱阻尼与临界阻尼运动（由粘性引起）、进动（由Lense-Thirring力矩引起）和章动（由拱线进动引起）。对于强错位，$i \gtrsim 30^{\circ}$，我们发现足够薄的、$h/r \lesssim 0.05$的吸积盘会发生破裂，形成间隙，内、外子盘除缓慢的质量转移外准独立演化。假设声速设定了盘中翘曲的通信速度，我们可以通过要求内子盘像刚体一样进动来估计破裂半径。我们首次使用网格代码明确表明，需要Einstein势来重现内盘边缘的解析性质并发现盘破裂。在大倾角下，我们发现多次盘破裂，与近期高倾角吸积盘的GRMHD模拟一致。我们的结果表明，引入引力磁项和适当的伪牛顿势抓住了错位吸积盘的重要定量特征。