FLRW 云的冷坍缩与反弹

我们研究了超过黑洞形成后球对称冷云的坍缩，以探讨当临界密度或压力被达到时，坍缩物中可能发生的反弹现象。作为第一步，我们分析了在广义相对论 (GR) 中的无压坍缩，其中存在解析解，证明了可推导出等效的牛顿解。这种等效性也适用于具有均匀密度和非零压力的球对称理想流体。我们数值地研究了质数为 $5$、$20$ 和 $1000$ M$_\odot$ 的牛顿坍缩云，遵循多项式态方程 (EoS)。通过选择受典型中子星条件启发的 EoS 参数，我们观察到在达到或超过核饱和密度时的反弹。假设近似均匀，我们探讨了这种物质在反弹期间的等效 GR 行为。我们的发现如下：(i) 在物质的基态附近发生 GR 反弹，特征为 $P = -\rho$。(ii) GR 解由于曲率 ($k \neq 0$ 的存在而显著不同于牛顿结果。(iii) 曲率和基态都是 GR 反弹发生的关键因素。