D型黑洞的新改进形式
摘要
我们推导了 Plebanski 与 Demianski 于 1976 年提出的完整黑洞时空族（无宇宙常数）的新度规形式。它进一步改进了 Griffiths 与 Podolsky 在 2005 年发现的这一大型精确黑洞族的便捷表示。新度规的主要优势在于关键函数被大幅简化、完全显式且可因式分解。因此所有四个视界均被清晰辨识，且带有极端视界的退化情形可轻松讨论。此外，新度规仅依赖于六个具有直接几何与物理意义的参数，即 m、a、l、alpha、e、g，分别表征黑洞的质量、类 Kerr 自转、NUT 参数、加速度、电场与磁场电荷。该通用度规通过简单地将相应参数置零，无需任何进一步变换，即可直接约化为常见的（可能加速的）Kerr-Newman、带电 Taub-NUT 解或（可能自转且带电的）C-度规形式。另外，它表明 Plebanski-Demianski 族不包含仅带 NUT 参数的加速黑洞，后者由 Chng、Mann 与 Stelea 于 2006 年发现。它还使我们能够研究各种物理性质，如奇点特征、视界、能层、含 Penrose 图的全局共形结构、引起黑洞加速的宇宙弦、自转、含闭合类时曲线的病态区域或显式热力学性质。由此可见，我们的新度规是渐近平坦背景下这一代数 D 型重要黑洞时空族的有用表示。
引用
@article{arxiv.2108.02239,
title = {New improved form of black holes of type D},
author = {Jiri Podolsky and Adam Vratny},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02239},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 6 figures. Final version accepted for publication in Phys. Rev. D, with corrected electromagnetic field (in agreement with the results presented in Astorino and Boldi, JHEP 08 (2023) 085, arxiv.org/abs/2305.03744)