中文

由内流生外流:类邦迪吸积的本质

星系天体物理 2020-01-08 v2 高能天体物理现象

摘要

经典的邦迪解仍然是研究宇宙学模拟中跨宇宙时间的黑洞增长以及活动星系核反馈小尺度模拟的常见起点。然而在自然界中,标记黑洞影响球面的外半径(RoR_o)处会存在自转速度与密度的非均匀分布。尽管已有许多研究考察了邦迪解在给定角动量边界条件下的变化,但它们都假设了 RoR_o 处密度恒定。在本快报中,我们表明 RoR_o 处的非均匀密度会导致经向流,并且由于角动量守恒,邦迪解在性质上转变为内流-外流解。利用物理论证,我们解析地确定了发生此解变化所需的临界对数密度梯度 lnρ/θ|\partial{\ln{\rho}}/\partial{\theta}|。对于真实的 RoR_o,该临界梯度小于 0.01,且随着 RoR_o \rightarrow \infty 趋于 0。我们通过数值模拟表明,与施加自转速度的解不同,在非均匀密度边界条件下解的吸积率几乎保持为邦迪率 M˙B\dot{M}_B 的恒定值,而外流率可大大超过 M˙B\dot{M}_B

关键词

引用

@article{arxiv.1910.01106,
  title  = {Outflows from inflows: the nature of Bondi-like accretion},
  author = {Tim Waters and Aycin Aykutalp and Daniel Proga and Jarrett Johnson and Hui Li and Joseph Smidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01106},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted by MNRAS Letters. Animations viewable at https://trwaters.github.io/OutflowsFromInflows/