黑洞吸积无粘滞流体动力学中的非轴对称效应：倾斜环面的形成与演化

我们报告了对略微旋转的黑洞吸积流研究的第四阶段。本研究的主要新元素是我们使用了完全的三维 (3-D) 数值模拟。我们考虑无粘滞吸积流的流体动力学。我们假设外边界处为球对称密度分布，但通过引入微小的纬度依赖角动量来打破流的对称性。我们还考虑了在大半径处角动量依赖于纬度和方位角的情况。对于纬度依赖的角动量，3-D 模拟证实了轴对称结果：角动量过大而无法被吸积的物质在赤道附近形成一个厚环面。因此，吸积仅通过极区漏斗进行，且通过漏斗的质量吸积率受环面的大小和形状限制，而非外部条件。在 3-D 模拟中，我们发现即使在大半径处为轴对称条件，环面也会进动。对于纬度和方位角依赖的角动量，赤道附近的非旋转气体也会显著影响旋转气体的演化。特别是，它可能阻止proper环面的形成（即其在方位角方向上的闭合）。在此类模型中，质量吸积率仅略低于相应的 Bondi 率。