黑洞坍缩中捕获视界的因果性质与动力学
广义相对论与量子宇宙学
2017-06-19 v6 宇宙学与河外天体物理
数学物理
math.MP
摘要
在形成黑洞的引力坍缩计算中，捕获视界(由边际捕获面叶状化)首次出现要么在坍缩物质内部，要么在它与真空外部相接处。那些随后相对于物质向外移动的捕获视界已被提议用于定义黑洞，以取代具有某些严重实际缺陷的“事件视界”这一全局概念。我们在此展示一项关于出射和入射捕获视界性质的研究结果，全程假设严格球对称。我们研究了它们的因果性质(即它们是类空、类时还是零)，并与Misner-Sharp-Hernandez形式建立联系，该形式常用于球对称坍缩的数值计算。我们遵循两种不同方法，一种使用与零测地线汇展开相关的几何量，另一种使用相对于坍缩物质测量的视界速度。在介绍这些概念后，我们在恒星坍缩的数值模拟中实现它们，重访1960年代的开创性计算，其中已可看到捕获视界出现及后续行为的某些特征。我们此处的表述坚定面向天体物理学家感兴趣的“现实世界”应用，并包含压力效应，这可能对于入射视界的渐近行为十分重要。
引用
@article{arxiv.1601.05109,
title = {Causal Nature and Dynamics of Trapping Horizons in Black Hole Collapse},
author = {Alexis Helou and Ilia Musco and John C. Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.05109},
year = {2017}
}
备注
33 pages, 11 figures