黑洞时空中的边缘外陷俘环面

在双黑洞并合过程中,多条中介性的边缘外陷俘管(marginally outer trapped tubes)将初始的一对视界与最终的(单一)视界连接起来。构成这些管的边缘外陷俘面(MOTSs)可以具有复杂的几何形态以及非球面的拓扑结构。特别地,在由时间对称初值出发的对头并合早期阶段,环面形的 MOTSs 会在两个原始黑洞内部形成[1]。我们证明,随着 Kruskal 时间从 $T=0$ 的时间对称时刻向前推进,环面形 MOTSs 同样会在 Schwarzschild 时空的最大解析延拓中形成。与并合数值模拟的情况一样,它们穿越 Einstein-Rosen 桥,并在早期阶段被紧密地夹在两个渐近区域的视界之间。这强烈表明,它们的形成是初值条件的结果,而非并合物理所致。最后,我们研究了 Kruskal-Szekeres 切片中具有球面拓扑的 MOTSs,并考察了它们的性质。所有这些 MOTSs 均包含在视界之内,但其中一些并不包围虫洞。