径向 Kerr 测地线运动的分类
广义相对论与量子宇宙学
2022-02-09 v2
摘要
我们通过使用一种新颖的紧致记号对一阶径向测地线方程不等价根结构进行归类,并施加来自极角、时间和方位角运动的约束,对外部非极端 Kerr 时空的径向类时测地线运动进行分类。仅含单根的四个一般根结构在任一根与视界重合、一根消失或两根重合时,产生八个非一般根结构。我们在能量、角动量和 Carter 常数的基上推导了所有此类根系统的显式相空间,并根据极角、时间和方位角运动是否存在来分类对应的径向测地线运动是被允许还是被禁止。对正能和负能在能区内的径向运动分类导出了 6 个不同的 Kerr 角动量值。零径向运动和近视界极端 Kerr 径向运动作为极限情形得到,并与文献进行比较。我们显式参数化了描述具有重根的根系统的分界线,将其表示为以下三个区域的并:分别由(1)束缚运动的近心点变为重根;(2)束缚运动的偏心率变为零;(3)非束缚运动的转折点变为重根时所得的同一四次曲线描述。
引用
@article{arxiv.2106.03141,
title = {Classification of radial Kerr geodesic motion},
author = {Geoffrey Compère and Yan Liu and Jiang Long},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03141},
year = {2022}
}
备注
80 pages, 12 tables, 41 figures, matches the published version up to editorial changes of PRD