PT Unknown
AU Jung, M
TI Multiskalensimulationen von Schwarzlochakkretion in Balkengalaxien
PY 2016
PU Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
WP https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00019153
LA de
DE Hydrodynamik; Galaxien; Akkretion; Riemann; Kontaktunstetigkeit; hydrodynamics; galaxies; accretion; contact; discontinuity
AB Balkenspiralgalaxien zeichnen sich nicht nur durch ihre namensgebenden Spiralarme und stellare Balken aus, sondern können, induziert durch das Drehmoment des Balkens, zahlreiche Strukturen in der dünnen Gasscheibe ausbilden. Zu diesen Strukturen zählen unter anderem nukleare Ringe, innere Spiralen und Staubarme. Das Ziel dieser Arbeit ist, den Einfluss eines stellaren Balkens in einer Spiralgalaxie auf die dünne selbstgravitierende Gasscheibe zu untersuchen. Dabei stehen vor allem die Akkretion auf das zentrale, massereiche Schwarze Loch und dessen verschiedene Entwicklungspfade im Vordergrund.
Ein 2D Finite-Volumen-Verfahren zum Lösen von Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls und Energie wird für die Simulation der Gasscheibe verwendet. Die exakte Erhaltung von Drehimpuls und Gesamtenergie spielt eine zentrale Rolle bei der Untersuchung von Akkretionsscheiben und wird in dieser Arbeit durch die Implementierung eines modifizierten Transportverfahrens sichergestellt.
Es werden isotherme und nicht isotherme Multiskalensimulationen mit unterschiedlich massereichen Gasscheiben, sowie unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten, beziehungsweise Kühlungsparametern untersucht. Sowohl in isothermen als auch nicht-isothermen Simulationen können zwei verschiedene Akkretionsmodi identifiziert werden, welche teilweise zu einem effektiven Schwarzlochwachstum führen. Die Akkretionsströmung wird getrieben durch gravitativ instabile Akkretionsscheiben, Energiedissipation an Stoßfronten und stark exzentrische Orbits. Die durch den Balken typischerweise erzeugten Strukturen können in den Simulationen beobachtet werden, falls sie nicht durch gravitativ-instabiles Verhalten dominiert werden. In den meisten Simulationen ist eine starke Abhängigkeit der Akkretion vom Gasfluss in die innere Region aus der Kiloparsec-Region erkennbar.
PI Kiel
ER