A evolução a longo prazo de um toro de acreção de buraco negro: uma comparação entre simulações GRMHD e a teoria relativística do disco fino

Neste artigo, analisamos a evolução de longo prazo de um toro de acreção de buraco negro usando novas simulações GRMHD que, pela primeira vez, foram executadas em tempos evolutivos extremamente grandes $t_{\rm max} = 10^7 GM_\bullet/c^3$. Isso permite comparações detalhadas entre a evolução bruta desta simulação GRMHD e as teorias analíticas de "disco espalhado" existentes.

Mostramos que as características de longo prazo desta evolução são bem descritas pela Teoria Relativística Geral dos Discos Finos (GRTDT), que reproduz vários aspectos da evolução GRMHD dentro de um fator $\sim 2$, apesar do disco em nossa simulação não ser remotamente fino. A teoria dos discos finos funciona como uma teoria precisa e barata, eficaz para a evolução em raio e tempo da maior parte do material do disco e para a dependência do tempo da taxa de acréscimo no horizonte.

Descobrimos também que a variabilidade da taxa de acreção turbulenta no disco interno é distribuída log-normalmente, consistente com uma suposição chave na modelagem da variabilidade observada. Tanto indivíduos como organizações que trabalham com arXivLabs abraçaram e aceitaram nossos valores de abertura, comunidade, excelência e privacidade dos dados do usuário.

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