伪 Kerr 黑洞周围的跨声速吸积与风及其与广义相对论解的比较

黑洞吸积流的光谱和时变性质取决于其密度和温度分布，而这又源于 underlying 动力学。因此，要解释观测结果，必须对包含流体动力学和辐射转移的流进行准确描述。对于非旋转黑洞，周围时空的伪牛顿描述使得在预测光谱和时变性质方面取得了显著进展。对于旋转黑洞，尚缺乏这种形式体系。在本文中，我们证明存在一种可从广义相对论（GR）径向动量方程导出的“自然”势的精确形式。在 otherwise 牛顿方程组中使用该势，能够非常准确地描述跨声速流，这通过与完整 GR 框架获得的解进行比较得以证实。我们研究了由比能量和角动量所张开的参数空间中临界点与离心压支撑激波的性质，并与 GR 流体动力学的结果进行比较。我们表明，该势可安全地用于整个 Kerr 参数范围 $-1<a<1$，以对旋转黑洞周围的观测结果进行建模。我们假设流为无黏的。因此，它是非耗散的，具有恒定的能量和角动量。这些假设在非常接近黑洞处成立，因为吸积时标远短于黏性时标。