黑洞周围轴对称厚吸积流中垂直振荡的数值模拟
高能天体物理现象
2016-09-07 v1
摘要
我们使用基于网格的有限差分方法研究黑洞周围旋转的、轴对称的、二维无黏吸积流的时间演化。我们不在赤道面上使用反射对称，以检查盘连同离心势垒是否垂直振荡。在无黏极限下，我们发现离心压支撑边界层(CENBOL)在垂直方向振荡，且当比角动量更高时振荡更甚。结果，从CENBOL产生的外流率也振荡。事实上，上半部分和下半部分的外流率呈反相关。我们针对一系列比角动量{\lambda}重复该计算，以展示离心力对此有趣行为的影响。我们发现，正如垂直平衡盘的理论模型所预言，CENBOL仅在离心力显著时产生，更具体地当{\lambda} > 1.5时。外流率本身也随{\lambda}增加，振荡幅度亦然。振荡的原因似乎是来自离心势垒的回流、外流风与内流之间的相互作用。对于低角动量，回流与振荡均缺失。据我们所知，这是首次用经过充分测试的基于网格的有限差分代码发现此种振荡解，并且该解可能是为何在吸积低角动量跨声速流的类黑洞天体中应观测到准周期振荡的另一个原因。
引用
@article{arxiv.1607.06453,
title = {Numerical Simulation of Vertical Oscillations in an Axisymmetric Thick Accretion Flow around a Black Hole},
author = {Arnab Deb and Kinsuk Giri and Sandip K Chakrabarti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06453},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 13 figures, Accepted in MNRAS