吸积流的时间变异性：绝热指数和气体温度的效应

我们报告了对旋转吸积流落入黑洞研究的下一阶段进展。我们考虑了流体动力学（HD）吸积流，其在外部边界具有球对称密度分布，但通过引入小的、依赖于纬度的角动量打破了球对称性。我们通过数值二维轴对称 HD 模拟，研究了各种绝热指数 $\gamma$ 和无穷远处气体温度 $c_\infty$ 下的吸积流。我们的工作是对 Proga & Begelman 仅针对 $\gamma=5/3$ 模型研究的扩展。我们的主要结果是，流动特性（如声速面的拓扑结构和时间行为）强烈依赖于 $\gamma$，而对 $c_\infty$ 依赖较小。特别是，对于 $1 < \gamma < 5/3$，质量吸积率显示出大幅度的慢时间变异性，这是慢速和快速旋转气体混合的结果。这种时间行为与 $\gamma\simless 5/3$ 模型中吸积率相对恒定的情况，以及 $\gamma\simgreat 1$ 模型中吸积呈现小幅度准周期振荡的情况显著不同。造成这些差异的关键参数是吸积流的声速，它进而决定了流动是由气体压力、辐射压力还是旋转主导。尽管存在这些差异，以相应 Bondi 率为单位的时间平均质量吸积率是 $\gamma$ 和 $c_\infty$ 的弱函数。