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引力坍缩中出现的各向异性动力学视界

广义相对论与量子宇宙学 2021-05-06 v2 数学物理 偏微分方程分析 微分几何 math.MP

摘要

对于3+13+1维爱因斯坦真空方程(EVEs)的研究,近来在俘获面形成问题上已取得实质性进展。然而,关于所出现俘获区边界(即由边际外俘获面(MOTSs)构成且具有重要物理意义的视界)的存在性及其相关性质,所获知者甚为有限。在本文中,针对这一出现的视界,我们证明了一个关联宇宙监督与黑洞热力学的经验猜想。在Christodoulou建立的框架以及Klainerman、Luk和Rodnianski引入的一般各向异性条件下,对于3+13+1维EVEs,我们证明在引力坍缩过程中,一个光滑且类空的视界(动力学视界)从一般(各向同性与各向异性)初始数据中出现。该动力学视界将引力坍缩中形成的奇点从中心附近的非俘获局域观测者处遮蔽,并且它也使得黑洞热力学理论沿视界推广到各向异性情形成为可能。我们的分析建立在尺度临界双曲方法与无微扰椭圆技术之上。我们利用了新的观测与方程结构。在几何上,我们进一步构造了显式的手指型单谷与多谷各向异性视界。它们是动力学中形成的各向异性MOTS与各向异性视界的首批数学例子,在几何分析、黑洞力学、数值相对论与引力波现象学方面具有潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.12524,
  title  = {Anisotropic Dynamical Horizons Arising in Gravitational Collapse},
  author = {Xinliang An and Qing Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12524},
  year   = {2021}
}

备注

54 pages