最内稳定圆轨道附近吸积流的动力学

吸积流本质上是湍流系统，但经典上仅用粘性理论建模，该理论仅在远大于流中典型湍流涡旋尺度的长度尺度上有效。我们证明，虽然这在大半径处是流的合理整体描述，但当流接近吸收边界（如黑洞盘的ISCO）时，这种描述必然失效。这是因为在湍流中，大的速度涨落可以将流体元从有限距离外携带越过ISCO，之后它将不再返回，这一过程在传统模型中无类比。这会在近ISCO盘中引入速度涨落的非零方向偏差。通过研究简化随机游走问题，我们推导出吸积背景下存在吸收边界的若干影响。特别地，我们表明典型流体元越过ISCO的平均速度远大于传统理论假设的值。这种增强的速度改变了ISCO两侧黑洞吸积流的热力学性质。特别是，在这种新形式下，较大ISCO应力的热力学量在ISCO处不再呈现明显的尖点，这一结果与ISCO内区域的若干观测探针相关。最后，我们证明这些扩展模型再现了薄盘GRMHD模拟中观察到的跨ISCO行为。