本研究使用三維廣義相對論輻射磁流體動力學模擬,研究了傾斜的超臨界黑洞吸積盤的動力學特徵。主要發現如下:
吸積盤在離黑洞較遠的區域(r ≳15rg)保持與初始渦環相同的傾斜角度(約25度)並前進運動。而在離黑洞較近的區域(5rg ≲ r ≲15rg),傾斜角度隨著靠近黑洞而增大,但在r ≲5rg又因為框拖效應而減小。
吸積盤的前進角度隨半徑增大而增大,在r ≲15rg區域增大幅度較大。這是由於引力拖曳效應在靠近黑洞處更加顯著。
從吸積盤外部噴出的物質和輻射能量主要沿著吸積盤的旋轉軸方向噴出,而不是沿著黑洞自旋軸。隨著吸積盤的前進運動,噴流和輻射的方向也隨之變化。
根據模擬結果,對於10太陽質量的黑洞,吸積盤的前進週期約為13.6秒,與一些超亮X射線源觀測到的低頻準周期振盪頻率(10-40 mHz)相符。
總之,這種傾斜的超臨界黑洞盤的前進運動,可以解釋一些超亮X射線源觀測到的特殊現象,如噴流方向的快速變化和輻射亮度的準周期振盪。
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