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吸积性质能否区分裸奇点、虫洞与黑洞?

广义相对论与量子宇宙学 2020-12-29 v1

摘要

我们首先提出一个数学上的新发现:标题中提及的这三种几何与拓扑各异的物体,可精确地由Jordan标架真空Brans I解通过坐标变换、三角恒等式与复Wick转动的组合得到。接着,我们使用Page-Thorne模型研究它们各自的吸积性质,该模型仅研究rrmsr\geq r_{\text{ms}}(粒子轨道的最小稳定半径)的吸积性质,而奇点/喉/视界的半径满足r<rmsr<r_{\text{ms}}。此外,其Page-Thorne效率ϵ\epsilonrmsr_{\text{ms}}减小而增大,对Schwarzschild黑洞(SBH)给出ϵ=0.0572\epsilon=0.0572。但在奇异极限rrsr\rightarrow r_{s}(奇点半径)下,我们有ϵ1\epsilon\rightarrow 1,产生100%100\%的效率,与文献[10]中构造的裸奇点效率一致。我们表明,Buchdahl裸奇点(BNS)的微分吸积光度dLdlnr\frac{d\mathcal{L}_{\infty}}{d\ln{r}}始终显著大于SBH,而BNS在无穷远处的Eddington光度LEddL_{\text{Edd}}^{\infty}因定义在(rs,)(r_{s}, \infty)中的标量场ϕ\phi,在rrsr\rightarrow r_{s}时可任意大。结论是,BNS的吸积轮廓仍可能高于宇宙中的规则物体。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13564,
  title  = {Can accretion properties distinguish between a naked singularity, wormhole and black hole?},
  author = {R. Kh. Karimov and R. N. Izmailov and A. A. Potapov and K. K. Nandi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13564},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 12 figures