参数化球对称时空中黑洞周围的非自引力平衡环体

围绕黑洞旋转的非自引力平衡环体有着悠久的历史，并已被用于大量关于黑洞及其他致密天体吸积流的模拟中。我们重新审视了从球对称黑洞时空出发构建此类平衡结构的问题，该时空用一种完全通用且快速收敛的参数化方法——RZ 度规——来表示。在此框架内，我们扩展了表征这些平衡结构的所有量的定义，从 von Zeipel 柱面的概念开始，直至用于构建环体族的比角动量的可能范围。在允许的参数空间内，我们随后既遇到了标准的“单环体”解，也遇到了非标准的“双环体”解。虽然前者在存在单个尖点、局部压力最大值和变化的外半径方面的性质，与广义相对论中遇到的情况非常相似，但双环体解的性质要丰富得多，并且自然地允许具有相同恒定比角动量的位形，因此可能在自然界中更容易产生。这些天体的存在目前还非常假设性，但如果观测到这些平衡环体，它们将提供关于时空性质及其偏离广义相对论的非常有价值的信息。