引力坍缩中的黑洞形成及其天体物理启示
广义相对论与量子宇宙学
2023-10-27 v1
摘要
本工作中，我们研究自引力构型坍缩过程中黑洞（BH）形成的新方面。通过在由 FLRW 度规支配的球对称时空几何背景下对膨胀标量（）进行参数化，以模型无关方式得到爱因斯坦场方程的精确解。将内部解与 Schwarzschild 外部度规在恒星边界超曲面上光滑匹配，并辅以质量函数 等于 Schwarzschild 质量 的条件，可将所有物理与几何参数用恒星质量表示。利用四颗已知大质量恒星 、、 与 及其已知天体物理数据（质量、半径与现今年龄），我们对模型物理进行数值与图形研究。我们证明视界形成早于奇异态，即大质量恒星模型将不可避免地以黑洞形成为终结态。我们分析指出，大质量恒星寿命与其各自质量密切相关。结果表明，质量更大的恒星相较轻恒星寿命显著更短。因此，所呈模型对应天体物理恒星对象的演化阶段，并从理论上预言其可能寿命。我们还通过 Herrera 裂解法证明模型满足能量条件与稳定性要求。
引用
@article{arxiv.2310.17647,
title = {Black hole formation in gravitational collapse and their astrophysical implications},
author = {Annu Jaiswal and Rajesh Kumar and Sudhir Kumar Srivastava and Megandhren Govender and Shibesh Kumar Jas Pacif},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17647},
year = {2023}
}