Kerr 时空中四极矩体对测地线运动的偏离
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-18 v1
摘要
根据 Mathisson-Papapetrou-Dixon 模型，研究了在 Kerr 背景下，具有直至质量四极矩的多极结构的扩展体的世界线对测地线运动的偏离。通过识别进入运动方程的相关分量，阐明了四极张量的性质，从而定义了一个有效四极张量，该张量共享其自身的代数对称性，同时也服从 Mathisson-Papapetrou-Dixon 模型本身所隐含的对称性。随后，在与背景曲率相关的特征长度尺度相比，自旋和四极变量相关的特征长度尺度较小的极限下，并在关于物体结构和运动的特殊假设下，解析求解了运动方程。所得的准圆轨道以类开普勒形式参数化，从而在弱场和慢运动极限下，明确计算了时间、径向和方位角偏心率以及半长轴、周期和近星点进动，并将它们表示为规范不变变量的函数。此外，还对运动方程进行了配套的数值研究。
引用
@article{arxiv.1311.7512,
title = {Deviation of quadrupolar bodies from geodesic motion in a Kerr spacetime},
author = {Donato Bini and Andrea Geralico},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.7512},
year = {2015}
}
备注
pages n. 20, fig. n. 1 (n.2 eps files), revtex macros