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天体物理黑洞的“毛发”

高能天体物理现象 2012-09-19 v1

摘要

“无毛”定理不适用于由旋转中子星坍缩形成的黑洞。旋转中子星可以通过真空击穿自产生粒子,形成高导电等离子体磁层,使得磁力线在坍缩前和坍缩过程中有效地“冻结”在星体内。在无电阻极限下,这引入了一个拓扑约束,禁止磁场从新形成的事件视界滑脱。因此,在中子星坍缩成黑洞的过程中,后者守恒磁通管的数量 NB=eΦ/(πc)N_B = e \Phi_\infty /(\pi c \hbar),其中 Φ\Phi_\infty 是前身星半球延伸至无穷远处的初始磁通量。随后,黑洞的磁层弛豫到具有事件视界外自生电流的分裂单极磁场几何结构。由此产生的赤道电流片的耗散导致锚定磁通管的缓慢损失,这一过程在长电阻时间尺度上使黑洞“变秃”,而非真空“无毛”定理预期的短光穿越时间尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.3785,
  title  = {Hair of astrophysical black holes},
  author = {Maxim Lyutikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3785},
  year   = {2012}
}

备注

Proceedings, "Relativity and Gravitation, 100 Years after Einstein in Prague"