参数化Konoplya-Rezzolla-Zhidenko黑洞周围磁性Penrose过程的天体物理洞见

Tursunali Xamidov; Sanjar Shaymatov; Pankaj Sheoran; Bobomurat Ahmedov

doi:10.1140/epjc/s10052-024-13658-w

参数化Konoplya-Rezzolla-Zhidenko黑洞周围磁性Penrose过程的天体物理洞见

广义相对论与量子宇宙学 2025-01-03 v2

作者: Tursunali Xamidov , Sanjar Shaymatov , Pankaj Sheoran , Bobomurat Ahmedov

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摘要

本研究中，我们考察参数化Konoplya-Rezzolla-Zhidenko (KRZ) 黑洞(BH)时空中存在外部渐近均匀磁场的情况。首先，我们检查两种中性和带电试验粒子的 innermost 稳定圆轨道(ISCO)半径，表明变形参数 $\delta_1$ 和 $\delta_2$ 会减小ISCO值。随后，我们评估参数化BH的轴对称磁性Penrose过程(MPP)的能量效率，分析变形参数和磁场对能量提取过程的影响。我们的发现表明，旋转变形参数 $\delta_2$ 是BH能量提取效率的关键因素。在旋转变形参数与磁场的协同作用下，能量提取效率显著提升，数值可超过100%。有趣的是，对于具有负 $\delta_2$ 值的极端BH，能量效率的增加与Kerr BH中MPP效应衰减的情况相反。此外，我们通过推导KRZ参数化BH近似面附近中中子自由衰变产生的质子最大能量来探讨MPP的天体物理意义。结果表明，负 $\delta_2$ 值需要更强的磁场才能为高能质子实现相同能量水平，为深入了解KRZ参数化BH周围的高能天体物理现象提供了更深刻的洞见。

关键词

黑洞 Penrose 过程磁场能量提取 innermost 稳定圆轨道

引用

@article{arxiv.2407.19800,
  title  = {Astrophysical insights into magnetic Penrose process around parameterized Konoplya-Rezzolla-Zhidenko black hole},
  author = {Tursunali Xamidov and Sanjar Shaymatov and Pankaj Sheoran and Bobomurat Ahmedov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19800},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 4 captioned figures, 2 tables. Introduction updated for clarity; results unchanged, matching the published version

参数化Konoplya-Rezzolla-Zhidenko黑洞周围磁性Penrose过程的天体物理洞见

摘要

关键词

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