解析黑洞周围的流：气体角动量的影响

宇宙学模拟几乎总是使用类 Bondi-Hoyle 的方案来估算气体向超大质量黑洞的吸积。这样做忽略了气体角动量的影响，而角动量可能阻止或显著延迟吸积物质直接落入黑洞。我们概述了一种使用考虑了周围气体角动量的修正 Bondi-Hoyle 公式的黑洞吸积率方案。只有当内部涡度分布得到良好解析时，这种修正的 Bondi-Hoyle 公式的有意义实施才成为可能，我们通过在模拟中围绕黑洞使用超拉格朗日细化技术实现了这一点。然后，我们通过使用移动网格代码 AREPO 对孤立以及并合盘星系进行模拟，研究了对黑洞增长的影响。我们发现气体角动量势垒可以在限制黑洞增长方面发挥重要作用，并导致主要并合遗迹中星暴与类星体阶段之间产生数 Gyr 的延迟。然而，我们强调，这种效应的量级对吸积气体的热力学状态以及存在的黑洞反馈的性质高度敏感。