极端相对论带电球的不稳定性

带着“相对论带电球能否形成极端黑洞?”这一问题,我们从经典观点研究此类球的性质。该研究通过数值积分相对论带电流体球的Oppenheimer-Volkov方程并求这些物体的内部Reissner-Nordström解来进行。我们考虑了常密度和绝热状态方程,以及若干可能的电荷分布,并通过正态模态和能量分析检验稳定性。在所有情形中,这些球的稳定性极限位于极端($Q = M$)极限与黑洞极限($R = R_+$)之间。即我们发现带电球在达到$Q = M$之前就经历了引力坍缩,表明由坍缩产生的极端Reissner-Nordström黑洞被排除。此陈述的一般性证明将支持宇宙审查假设的一种强形式,不仅排除稳定的裸奇点,也排除稳定的极端黑洞。数值结果还表明,尽管内部质量-能量$m(R)$服从史瓦西内部解通常的$m/R < 4/9$稳定性极限,引力质量$M$却不服从。实际上,当$Q \to M$时稳定性极限趋近于$R_+$。在附录中我们还论证霍金辐射不会导致极端Reissner-Nordström黑洞。我们所有结果都与目前所理解的黑洞动力学第三定律一致。