耦合非线性电动力学中的$f(R,T)$引力下带电黑洞解
广义相对论与量子宇宙学
2025-06-25 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
在本工作中,我们研究了f(R,T)引力中静态球对称黑洞解,其中R为曲率标量,T为能量-动量张量的迹,耦合到非线性电动力学(NLED)。为构建解,我们采用线性函数形式f(R,T)=R+βT。当β=0时,该理论退化为广义相对论(GR),恢复f(R,T) \approx R。我们提出一种幂律拉格朗日函数形式\mathcal{L} = f_0 + F + \alpha F^p,其中\alpha =f_0= 0对应线性电动力学情况。使用此设置,我们推导了度规函数并确定了有效的宇宙常数。我们的分析聚焦于p = 2、p = 4和p = 6的特定情况,其中我们以拉格朗日函数为F的函数形式给出了支撑这些解的物质场的解析表达式。此外,我们验证了解的规则性并研究了事件视界的结构。进一步地,我们检验了更具体的情景,通过确定第一个和第二个导数\mathcal{L}_F(r)和\mathcal{L}_{FF}(r)的自由形式拉格朗日函数的非线性电磁场。从这些关系中,我们推导了拉格朗日函数的一般形式\mathcal{L}_{\text{NLED}}(r),并利用一致性关系。这种拉格朗日函数由于两个常数的影响而呈内在非线性。具体而言,\alpha源于所提出的拉格朗日函数中的幂项,而\beta源于假设的线性函数f(R,T)。这两个常数的相互作用确保拉格朗日函数的非线性由\alpha和\beta共同决定,而不仅仅是\alpha$。
引用
@article{arxiv.2412.00582,
title = {Charged black hole solutions in $f(R,T)$ gravity coupled to nonlinear electrodynamics},
author = {Gabriel I. Róis and José Tarciso S. S. Junior and Francisco S. N. Lobo and Manuel E. Rodrigues and Tiberiu Harko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.00582},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 7 figures. V2: 18 pages, 9 figures; discussion and references added. Accepted for publication in PRD