弱电磁场对旋转黑洞粒子加速的影响
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-04 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
我们研究了旋转黑洞周围电磁场中视界附近的高能带电粒子碰撞，并揭示了通过精细调节获得任意大质心（CM）能量的条件。我们证明，当均匀磁化的旋转黑洞任意接近最大旋转，且一个带电粒子从最内稳定圆轨道（ISCO）俯冲并与视界附近的另一个粒子碰撞时，质心能量可以任意大。最近，Frolov [Phys. Rev. D 85, 024020 (2012)]提出，当粒子与在均匀磁化Schwarzschild黑洞视界附近以有限能量绕ISCO运行的带电粒子碰撞时，如果磁场任意强，质心能量可以任意高。我们表明，在强场极限下，绕自旋黑洞ISCO运行的带电粒子需要任意高的能量。这表明Frolov过程对黑洞自旋是不稳定的。尽管如此，我们看到在天体物理情形中，磁场可能显著提升旋转黑洞作为粒子加速器的能力。
引用
@article{arxiv.1202.4859,
title = {Effect of a Weak Electromagnetic Field on Particle Acceleration by a Rotating Black Hole},
author = {Takahisa Igata and Tomohiro Harada and Masashi Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.4859},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 4 figures