克尔黑洞通过其拖曳参考系无力磁层实现能量自提取
广义相对论与量子宇宙学
2023-04-17 v7 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
研究表明,当仅满足条件 时,克尔黑洞以其场线角速度(FLAV) 拖曳其周围的无力磁层,其中 为视界角速度。于是,以拖曳角速度 循环的零角动量观测者(ZAMO)将看到满足 的“零曲面” S 始终存在。他们将看到 S 外部的外域 以 顺行旋转,而内部的内域 以 逆行旋转,其中 表示 ZAMO-FLAV。该曲面 S 必为无力磁层的磁离心分界层,其上有一种等离子体脱落。随后,无力与冻结条件在 S 上失效,从而允许在 S 上建立粒子流源。该曲面亦为 ZAM 曲面 S,其上无角动量与电流穿越。由于电场 在 S 上变号,坡印廷通量在 S 上由外向转为内向。电磁能量自提取仅可通过拖曳参考系磁层实现,且内域 嵌套于视界与该曲面 S 之间,以符合热力学第一与第二定律。
引用
@article{arxiv.1904.11978,
title = {Energy self-extraction of a Kerr black hole through its frame-dragged force-free magnetosphere},
author = {Isao Okamoto and Yoogeun Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11978},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 4 figures