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Lense-Thirring 声学黑洞:阴影与光线

广义相对论与量子宇宙学 2026-01-05 v2 高能物理 - 理论

摘要

受嵌入宇宙微波背景或量子超流体等各种物理系统中的黑洞类比模型的相关性启发,我们引入了Lense-Thirring声学黑洞(LTABH)。我们研究了LTABH的时空几何,表明度量函数的根根据声学参数 ξ\xi 决定了时空向四个区域的划分(而对旋转参数 aa 的依赖性消失);另一方面,参数 aa 被证明会影响与有效势最大值相关的临界半径。总而言之,声学球半径 rasr_{as} 和光子球半径 rpsr_{ps}(分别产生声学阴影 RasR_{as} 和光学阴影 RsR_{s})均取决于 ξ\xiaa。更准确地说,旋转参数 aa 更显著地影响 RsR_{s}(通过右移),而 RasR_{as} 保持其圆形。对于声学参数,我们注意到 ξ\xi 越高,两个阴影的尺寸就越大。所有这些结果都通过对畸变和阴影半径的详细分析得到了证实。此外,通过推导进动频率 Ω\Omega 的大小,我们观察到它在极端和非极端情况下都在声学视界附近显著增加,这意味着可以追溯到 ξ\xi 本身的Lense-Thirring(参考系拖拽)效应在这些区域附近变得重要。另一方面,我们还表明,LTABH时空中存在 Ω\Omega 消失的区域,这表明在那里可能的试探粒子完全不受参考系拖拽的影响。最后,我们推导了LTABH附近的光线偏折。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.23113,
  title  = {Lense-Thirring Acoustic Black Holes : Shadows and Light},
  author = {Anas El Balali and Alessio Marrani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23113},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 8 figures, 5 tables