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穿过虫洞的光线光变曲线

广义相对论与量子宇宙学 2017-01-25 v3

摘要

引力透镜是探测暗引力天体拓扑结构的好方法。在本文中,我们研究了穿过 Ellis 虫洞喉部的光线的光变曲线,Ellis 虫洞是可穿越虫洞的最简单例子。此处开发的方法也适用于其他可穿越虫洞。为了研究穿过虫洞喉部的光线的光变曲线是否与未穿过喉部的光变曲线可区分,我们还计算了 Ellis 虫洞、Schwarzschild 黑洞以及空间几何与 Schwarzschild 黑洞相同的超静态虫洞在以下两种情况下的未穿过喉部的光变曲线:(i)“微透镜”情况,其中源、透镜和观测者几乎按此顺序对齐,光线从源出发,在透镜的弱引力场中以小偏转角折射,并到达观测者;(ii)“逆透镜”情况,其中源、观测者和透镜几乎按此顺序对齐,光线从源出发,在透镜的光球附近以非常接近 π\pi 的偏转角折射,并到达观测者。我们发现,穿过 Ellis 虫洞喉部的光线的光变曲线与微透镜产生的光变曲线明显可区分,但与逆透镜产生的不可区分。这是因为,无论透镜天体的细节如何,以大偏转角经过透镜光球的光线的光变曲线具有共同特征。这意味着,穿过更一般可穿越虫洞喉部的光线的光变曲线在定性上与 Ellis 虫洞相同。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.01120,
  title  = {Light curves of light rays passing through a wormhole},
  author = {Naoki Tsukamoto and Tomohiro Harada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01120},
  year   = {2017}
}

备注

31 pages, 12 figures, title changed, minor changes from v2, accepted for publication in Physical Review D