双荷黑洞中一类新型多分支周期轨道

在本工作中，我们研究了源于准拓扑电磁理论的双荷黑洞时空中类时粒子的有界周期轨道。通过改变耦合参数 $\alpha_1$，相应的黑洞解展现出多样的视界结构，包括裸奇点以及具有一至四个视界的黑洞。我们发现，对于足够小的 $\alpha_1$，在具有一个或两个视界的时空中，度量函数 $f(r)$ 在事件视界之外变得非单调，而在所有其他情况下，$f(r)$ 保持严格单调。在非单调区域，径向有效势形成双势垒结构，允许出现多个临界有界轨道以及与同一有理数 $l$ 相关的多个周期轨道分支。尽管径向结构不同，这些轨道分支在拓扑上是等价的。值得注意的是，当外部势垒超过 1 时，除了标准的 $E<1$ 分支外，能量 $E>1$ 的有界轨道也成为可能。当势垒峰值达到 $E=1$ 时，最多可同时存在三个不同的有界轨道分支。我们还发现了一种新颖的偏心率行为：最内层分支随着能量或角动量的增加变得越来越圆，而外层分支则表现出更大的偏心率和更大的远星点-近星点间距。这些在以往研究中未曾出现的特征，是非单调度量函数的独特标志。相比之下，单调情况产生单势阱、唯一的临界有界轨道，且每个 $q$ 对应单一的周期轨道分支，这与早期的研究结果一致。我们的结果突显了度量函数形状在决定双荷黑洞周围轨道结构中的关键作用。