准黏性黑洞吸积的跨声速行为及稳定性分析

黑洞吸积的解析研究通常假定稳态跨声速构型的稳定性。过去几十年中，多位作者证明了这种假设对于无黏流体动力学流动是成立的。对于由若干恒星供体馈送的星系中心（包括我们自己的星系）某些超大质量黑洞而言，低角动量平流主导流的无黏近似是一种合理方法。然而，引入弱黏性作为涉及黏性参数的一阶线性修正，有时可对观测到的黑洞能谱提供更细致的理解。针对上述准黏性吸积，已对所有可能的轴对称流的几何构型研究了稳态解的跨声速行为。在黏性参数足够低的范围内，在后牛顿伪史瓦西方案下，于天体物理参数的允许范围内找到了含有一个或三个临界点的跨声速解。与无黏情形形成中心型临界点而非螺旋型点相反，引入此类黏性参数后，唯一可行的临界点为鞍型和螺旋型。已（完全解析地）详细检验了稳态流解上的线性扰动及其在驻波和径向传播波形中的时间演化。我们的分析表明，在渐近极限下，所有考虑的盘模型在远处均存在类似类型的长期不稳定性，然而该模型本身仅在某一长度尺度内有效，且盘仅在该长度尺度内维持至少相当的时间尺度。