球状玻色子星中初始束缚类时测地线的归宿
广义相对论与量子宇宙学
2025-05-06 v2
摘要
玻色子星是无视界的致密天体,在平衡假设下可能拥有不同于黑洞背景的新颖测地轨道。然而,不稳定的玻色子星可能坍缩成黑洞或迁移到稳定态,导致无法在不稳定玻色子星背景中维持初始束缚的测地轨道。为阐明玻色子星中初始束缚测地轨道的归宿,我们研究了稳定、坍缩和迁移玻色子星球状时空中的测地线。我们关注初始为圆周或往复运动的类时测地线。我们验证了在稳定玻色子星内初始束缚的轨道保持其束缚态。对于坍缩的玻色子星,我们表明初始束缚且往复的轨道最终要么变为非束缚,要么坠入新形成的黑洞,取决于其初始最大半径。{对于初始圆周测地线,我们发现了临界半径的存在。半径小于该临界值的轨道坠入新形成的黑洞,而半径大于临界值的轨道继续绕新形成的黑洞附近运动,呈现非零偏心率}。对于迁移情形,不会形成黑洞。此时往复轨道跨越更宽的径向范围。对于初始圆周测地线,小半径轨道变为非束缚,大半径轨道保持束缚且具有非零偏心率。该测地研究为探究玻色子星的引力坍缩与迁移提供了新方法。
引用
@article{arxiv.2310.01178,
title = {Fate of initially bound timelike geodesics in spherical boson stars},
author = {Yu-Peng Zhang and Shi-Xian Sun and Yong-Qiang Wang and Shao-Wen Wei and Pablo Laguna and Yu-Xiao Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01178},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 7 figures, comments are welcome