Brans-Dicke引力理论中幂律势下Husain时空的引力坍缩

本文的目的是研究Brans-Dicke引力理论中Husain时空的引力坍缩。在众多标量-张量引力理论中，Brans-Dicke是最简单的，其影响可由两个相关参数调节，即Brans-Dicke参数ω和势-标量场依赖参数n。V. Husain在1996年关于零流体坍缩精确解的工作影响了许多作者效仿他的方法寻找均匀/非均匀尘埃云的最终状态。全程使用Vaidya度规来追踪未来出射径向零测地线的性质。通过是否存在从奇点发出的未来指向径向零测地线，检测中心奇点是裸奇点还是被事件视界包裹，是基本目标。为了指出正轨迹切线解的存在性，我们应用了特定参数情况（通过表格形式）和大范围等高线方法。确切地说，完美流体的状态方程涵盖了从尘埃到暗能量等奇异流体的广泛现象。我们使用状态方程参数k来确定不同宇宙学时期坍缩的最终状态。我们的主要目标是检查低ω（与爱因斯坦引力偏差更大——Brans-Dicke效应更强）和负k区域。这特别揭示了Brans-Dicke引力中加速膨胀下坍缩最终状态的性质。可以看到，对于状态方程参数k的正值，坍缩导致黑洞；而对于k的负值，裸奇点是唯一结果。还应注意，“低ω”导致即使在非加速宇宙中也可能出现更多裸奇点。