视界与时空奇点的因果结构

当今广义相对论和黑洞物理学的一个主要问题是确定引力坍缩最终形成的时空奇点在何种条件下对外部观测者可见，又在何种条件下隐藏于黑洞的事件视界之内。本文表明，奇点的这种因果结构（即可见与否）由大质量物质云坍缩过程中形成的视界和陷俘面的动力学决定。结果表明，陷俘面与奇点形成的相对时间在此起着关键作用。视界的动力学支配着奇点的可见性，我们在此针对具有一般I型物质场的球对称坍缩，刻画了精确的条件。这是通过从中心奇点出发的出射零测地线族的存在性来完成的。这些结果在满足$\mathcal{C}^2$正则性和弱能量条件的通用初始数据下成立。