Einstein-Cartan 理论中均匀自旋流体的坍缩与弥散
广义相对论与量子宇宙学
2015-02-25 v2
摘要
在本文中，我们重新审视了球对称均匀尘埃流体的引力坍缩过程，即著名的 Oppenheimer-Snyder (OS) 模型 [1]。我们表明，当考虑坍缩云内费米子粒子的自旋自由度时，这种情形不会以时空奇点告终。为此，我们将恒星物体的物质内容视为均匀 Weyssenhoff 流体，这是广义相对论 (GR) 中理想流体的推广，以包含物质的自旋。利用均匀各向同性的 FLRW 度规构建内部时空，结果表明，在负压背景下，物质自旋对抗引力牵引，并在坍缩后期减缓了其动力学演化。我们的结果描绘了一幅引力坍缩图景：坍缩过程在有限半径处停止，该半径值取决于初始构型。因此，我们证明了 OS 模型中出现的时空奇点被非奇点反弹所取代，此后坍缩云将重新膨胀至无穷远。根据模型参数，可以找到坍缩云边界的最小值，或者相应地找到避免视界形成的质量含量阈值。我们的结果得到了详尽数值分析的支持。
引用
@article{arxiv.1407.4103,
title = {Collapse and dispersal of a homogeneous spin fluid in Einstein-Cartan theory},
author = {Mostafa Hashemi and Shahram Jalalzadeh and Amir Hadi Ziaie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.4103},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 5 figures, revised version