Kerr 黑洞周围的不稳定性与信息产生：对熵与阴影的影响

Kerr 黑洞周围的无质量或有质量粒子在不可稳定轨道上遇到扰动后会表现出指数级不稳定运动。它们要么在经过若干次围绕赤道平面的振荡后落入黑洞，要么逃逸到无穷远处。在这种指数级不稳定运动下，信息产生。对于逃逸到无穷远处的光子，最近有人建议可利用该信息解析阴影图像的子环结构，并获取关于黑洞质量和自旋的更精确数据。本文通过包括非等向贡献来获得更精确的结果，扩展了这一方法。对于坠入 Kerr 黑洞的有质量粒子，我们表明，由 Lyapunov 指数导出的Kolmogorov-Sinai 熵可在黑洞热力学语境中解释，并满足 Bekenstein 对物理系统熵的限制。因此，无论是结束于黑洞内部还是观察者屏幕上的受扰动的不可稳定轨道，都具有物理意义。