三维吸积流的时间演化：绝热指数和外边界条件的影响

我们利用全三维数值模拟研究了绕黑洞缓慢旋转的吸积流。我们考虑无粘流体的流体动力学，假设外边界处呈球对称密度分布，并具有较小的随纬度变化的角动量。我们研究了绝热指数和气体温度的作用，以及由非轴对称效应引起的流动行为。我们的三维模拟证实了轴对称结果：角动量过大而无法被吸积的物质在赤道附近形成一个厚环面，且质量吸积率低于邦迪率。在我们之前对三维吸积流的研究中，对于γ=5/3的情况，我们发现即使在较大半径处为轴对称条件下，内部环面也会发生进动。本研究表明，对于其他绝热指数值：γ=4/3、1.2和1.01，内部环面也会发生进动。然而，进动建立的时间随着γ的减小而增加。特别是对于γ=1.01，我们发现，根据外边界条件的不同，由于非旋转物质的强烈流入，环面可能会显著收缩，导致进动没有足够的时间发展。另一方面，如果环面由来自外部半径的旋转物质持续流入供给，其内部部分最终将倾斜并发生进动，正如在较大γ值时所观察到的那样。