黑洞吸积数值模拟研究的近期进展

当前,数值模拟已经成为国际上天体物理研究中最重要的研究手段之一。具体针对黑洞吸积领域,调研了数值模拟在该领域的研究情况。首先简单回顾了近20年来黑洞吸积领域数值模拟的发展过程,然后以热吸积流中的风以及超爱丁顿吸积为例,强调说明了数值模拟技术这一新的研究手段为该理论的发展起到的关键性作用。这两个方面是近年来黑洞吸积领域最重要的研究进展。随后指出了两个可望通过数值模拟技术取得重要进展的研究课题,并针对这两个问题,结合我国的实际情况,提出了如何发展黑洞吸积数值模拟的建议。

黑洞吸积盘的数值模拟

近十几年来,人们已经对吸积盘进行了深入的研究。前人很多工作都是解析工作。虽然解析工作能够简单明了地揭示盘的许多重要性质,但吸积盘的很多重要性质(例如:对流和外流)没有办法通过解析工作进行深入的研究。数值模拟是研究天体物理的重要手段。近十年来,随着计算机技术的迅速发展,数值模拟在天体物理研究中扮演了越来越重要的角色。本论文主要用数值模拟的手段研究吸积盘中一些重要的物理过程。

质能方程可能在星系中心的旋转黑洞中实现吗?

讨论了爱因斯坦导出的质能方程。该方程暗示了能量与质量之间可能存在相互转化的关系。众所周知,从质量转化为能量可以通过核反应进行,但是能量是否能够在一定条件下转化为物质?探讨了这一问题,介绍了粒子物理中的有关实验,尤其重点指出一类天体物理黑洞中喷流物质来源的模型可能提供了能量转换为物质的重要例子。