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带电黑洞内部 II:重子加暗物质

广义相对论与量子宇宙学 2010-05-12 v2 天体物理学

摘要

(删节版)这是关于自相似吸积带电黑洞内部结构的两篇姊妹篇论文中的第二篇。在第一篇中,黑洞只允许吸积单一的重子带电流体。在这第二篇中,黑洞还被允许吸积一种几乎无相互作用的中性暗物质流体。出射重子与入射暗物质之间的相对论性流动导致内视界附近的质量膨胀。当吸积的暗物质足够多,使得内视界附近质心参考系为入射时,质量膨胀停止,流体坍缩为中心奇点。柯西视界上不形成零奇点。尽管内视界附近入射与出射流体同时存在对质量膨胀至关重要,但将入射暗物质流或出射重子流其中之一相对于另一流减弱至微量,会使质量膨胀更极端,而非如人们 naive 预期的相反。因此,若暗物质被吸收进重子流体具有有限截面,则入射暗物质量的减少仅使膨胀更极端,在质量膨胀停止前内部质量以更快速率且达到更大值地指数增长。然而,若暗物质吸收截面在高碰撞能量下实际上为无穷大,使得入射暗物质流完全消失,则出射重子流体可穿过柯西视界下落。在所有情形中,解不依赖于无限过去或未来发生之事。我们较详细地讨论了驱动质量膨胀的物理机制。

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/0411062,
  title  = {Inside charged black holes II. Baryons plus dark matter},
  author = {Andrew J. S. Hamilton and Scott E. Pollack},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0411062},
  year   = {2010}
}

备注

18 pages, 5 figures. Minor revisions to agree with version accepted for publication in PRD