由吸积扭矩导致的 Lense-Thirring 预cession 偏离

围绕自转黑洞的物质轨道会因引力场扭曲效应而发生 Lense-Thirring 预cession。该现象在低质量 X 射线二元星中的硬状态中观察到的 type-C 低频共振振荡 (QPO) 相关性较强。然而，这些硬状态下的吸积流复合而且复杂，由几何厚、热的 corona 包围，外围是几何薄、冷的 disk。最近的模拟表明，在这种薄 disk 情形下，内部热 corona 的预cession 因与外层冷 disk 的相互作用而减缓。本文旨在提供一种解析描述，说明在外层冷 disk 施加吸积扭矩的情况下，内层 (热) torus 的预cession 如何演化。我们利用动量守恒方程，研究了 various accretion torque 模型下 torus 角动量矢量的演化。我们发现，一般而言，吸积扭矩会使预cession 轴偏离黑洞自转轴。在所有模型中，如果吸积扭矩足够强大，即可使预cession 停止；对该停滞状态的任何扰动都会导致 torus 围绕一个与黑洞自转轴不一致的轴进行预cession。外层薄 disk 施加的吸积扭矩可导致预cession 轴既不与黑洞自转轴一致，也不垂直于 disk 平面。这一发现可能对观测结果具有重要意义，因为若喷流方向与 torus 的角动量轴一致，则不再可靠地指示黑洞自转轴或外层吸积 disk 的取向。