从双零形式看TOV平衡的新视角
广义相对论与量子宇宙学
2020-06-17 v3 高能天体物理现象
摘要
TOV方程作为流体静力平衡经典条件的相对论对应而出现。本工作中，我们旨在表明广义TOV方程也刻画了除球对称外具有其他对称性的模型的平衡。我们将双零形式应用于以完美流体为源、具有二维球、平面和双曲对称性的时空。我们还假设一个与对称面正交的Killing矢量场，这给出了类时Killing场情形下的静态解，以及Killing场为类空时的均匀动力学解。为同等处理上述所有情形，我们讨论了平面与双曲叶状时空的准局域能量定义，因为Hawking-Hayward定义仅适用于紧致叶状结构。此后，我们得以统一地将几何形式翻译为流体动力学语言，求出三种静态情形下的广义TOV方程，并得到均匀时空情形下的演化方程。值得注意的是，我们表明非球对称的静态解违反弱能量条件(WEC)。我们还表明，空间均匀模型的TOV方程对应仅为熟悉的方程 ρ + P = 0，定义了宇宙学常数型行为，在双曲与球情形均如此。这意味着两种情形均违反强能量条件，加上前述双曲情形对弱能量条件的违反。我们通过获得不可压缩流体 ρ = ρ_0 常数的Schwarzschild内部解类比，来说明我们的统一处理。
引用
@article{arxiv.1910.13225,
title = {New perspectives on the TOV equilibrium from a dual null approach},
author = {Alan Maciel and Morgan Le Delliou and José P. Mimoso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13225},
year = {2020}
}
备注
10 pp, 1 fig