变绝热指数下克尔黑洞周围低角动量相对论性热吸积流

我们研究了克尔黑洞周围相对论性、时间无关、低角动量、无黏、平流吸积流。考虑相对论状态方程(REoS),我们考察了流的跨声速性质,发现物理可接受临界点的位置存在上限($r^{\rm max}_{\rm out}$)。然而,当假设理想气体状态方程(IEoS)描述该流时,不存在此类限制。进一步,我们计算了含激波的整体吸积解,并在角动量($\lambda$)与能量(${\cal E}$)平面上划分了参数空间区域。我们发现REoS与IEoS各自得到的激波参数空间存在显著分歧。一般而言,激波后流(等效于激波后日冕,以下简称PSC)由激波位置($r_s$)和压缩比($R$,衡量激波前沿的密度压缩)刻画,对于给定输入参数即$({\cal E}, \lambda)$的流,二者被唯一确定。利用$r_s$和$R$,我们经验性地计算了激波前沿的振荡频率($\nu_{QPO}$),该振荡一般具有准周期(QP)性质,并在$r_s-R$平面上针对弱转与快转黑洞的REoS,以$\nu_{QPO}$重绘了激波参数空间区域。最后,我们指出了本工作对解释高频QPO(HFQPO)的可能起源及其与银河系黑洞源自旋($a_k$)联系的适用性。