通过 Penrose 过程从旋转黑洞中提取准粒子能量
广义相对论与量子宇宙学
2025-03-21 v1
摘要
我们研究了受准粒子能量影响的 KerrNewman-AdS 黑洞 Ergoregion 中的几何、动力学与碰撞机制。分析了 Ergoregion 内的粒子分裂，阐明了其在 Penrose 过程能量提取中的作用。旋转数增加导致 Ergosphere 加长，更高的准粒子参数扩大静止极限并扭曲光子区域。顺时针轨道因漂移拖曳效应受到能量与角动量的减少，而逆时针轨道则需要更高的能量。准粒子能量削弱了引力势，位移稳定轨道半径，并增强轨道混沌，如 Lyapunov 指数所示。Penrose 过程效率范围为 5%~35%，在高旋转时达到峰值，但因漂移拖曳减弱，随准粒子能量和电荷增加而下降。我们推导了不可约质量的表达式并讨论了其对宇宙学与准粒子参数的依赖，揭示了这些参数在限制可提取能量方面的作用。
引用
@article{arxiv.2503.15543,
title = {Energy Extraction from Rotating Black Hole with Quintessential Energy through the Penrose Process},
author = {K. Q. Abbasi and F. L. Carneiro and M. Z. A. Moughal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15543},
year = {2025}
}