수치 모의 실험에서 보여주는 블랙홀 주변의 강착원반은 유입기체의 조건에 따라서 때로는 안정적으로 때로는 불안정적으로 나타난다. 이 연구에서는 여러 가지 다른 종류의 해석적인 해를 가진 기체들 중 충격파의 특성을 잘 보 여주는 점성을 가진 기체에 대하여 Lagrangian TVD+remap 코드를 사용하여 2차원적인 원통좌표계에서 수치모의 실험 을 시행하였다. 수치모의 실험은 점성이 0.01을 가진 점성 이류가스 (viscously advected flow)가 400rg인 바깥쪽 경계 면 (outer boundary)에서 유입되었다. 유입된 기체는 블랙홀 가까이에서는 해석적인 해와 잘 일치하였으나 100rg 부근 에서 나타나는 충격파의 위치는 시간에 따라 변화함을 보여주었다. 이 기체에 대한 해석적인 해에서는 100rg 부근에서 특정 각운동량 (specific angular momentum)이 역전되는 곳이 존재하는데, 수치모의 실험에서는 특정 각운동량이 역전 되고 있는 지점에서 충격파의 존재가 관측되었다. 이 충격파는 블랙홀에 의하여 흡수되는 질량 부착율이 증가할 때, 안 쪽으로 진행하면서, 때로는 안쪽에서 새로운 충격파를 생성하기도 하였으며, 안쪽과 바깥쪽의 충격파가 충돌하는 현상 을 보이기도 하였다. 평균 질량 부착율은 유입 질량의 20-30%로 나타나며, 가끔씩 평균질량의 2-3배 되는 질량 부착율 을 보여주기도 하고, 해석적인 해에서 예측하는 것처럼 z-축방향으로의 제트 흐름을 보이기도 하였다.

The results of numerical simulations reveal that accretion disks around black holes are sometimes stable and sometimes unstable, depending on the inflow parameters, including density, velocities, sound speed, specific angular momentum, etc. In this study, numerical simulations were performed in a two-dimensional cylindrical coordinate system using the Lagrangian TVD+remap code for gases with one of the different analytical solutions, which provides shock wave characteristics. The numerical simulations introduced a viscously advected gas with a viscosity of 0.01 flowing from the outer boundary at 400rg. The inflowing gas closely matched in the analytical solution; however, the location of the shock wave, which appeared near 100rg, varied with time. The analytical solution for this gas revealed a point near 100rg where the specific angular momentum reversed. In contrast, the numerical simulations indicated the presence of a shock wave at this point of reversal. As the mass accretion rate increased, this shock wave progressed inward, sometimes generating new inner shock waves, and sometimes exhibiting a collision between the inner and outer shock waves. The average mass accretion rate typically appears to be 20-30% of the inflowing mass, but occasionally shows a mass accretion rate of 2-3 times the average. Sometimes it exhibited jet flow in the z-direction, as predicted by the analytical solution.

Abstract
요 약
1. 서 론
2. 기본 방정식
3. 코드와 초기 조건
    3.1. 코드설명
    3.2. 초기 조건
4. 결 과
5. 결 론
감사의 글
References

• 이성재(충북대학교 지구과학교육과, 28644, 충북 청주시 서원구 충대로 1) | Seong-Jae Lee (Department of Earth-science Education, Chungbuk National University, Chungbuk 28644, Korea) Corresponding author