完全坠入深渊的克尔:克尔时空中 plunge 测地线的解析解
广义相对论与量子宇宙学
2024-10-31 v3 高能天体物理现象
摘要
我们利用Boyer-Lindquist坐标给出了扩展克尔时空中plunging测地线的闭式解。我们的解直接求解了一般类时plunge的动力学,我们也专门讨论了从进动的最内稳定圆轨道(ISSO)plunge的测试粒子情形。我们以由Mino时间参数的初等函数和Jacobi椭圆函数形式给出这些解。特别地,我们证明ISSO情形的解几乎可以完全用初等函数确定,仅依赖于黑洞的自旋参数和ISSO的半径。这扩展了近期关于从最内稳定圆轨道赤道plunge情形的工作。此外,我们引入了一个新方程来描述从ISSO到视界的径向流入,并考虑了倾角。为便于应用,我们的结果已在黑洞微扰工具包的KerrGeodesics包中实现。
引用
@article{arxiv.2302.03704,
title = {Kerr-fully Diving into the Abyss: Analytic Solutions to Plunging Geodesics in Kerr},
author = {Conor Dyson and Maarten van de Meent},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03704},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 7 Figures, v3 updated minor typos in Eq.51 and Eq.53