论LRS II类时空上电磁、引力与等离子体相关扰动之间的相互作用
广义相对论与量子宇宙学
2022-08-10 v2
摘要
我们研究了齐次且超曲面正交的局部旋转对称(LRS) II类时空上一阶的电磁、引力和等离子体相关扰动。由于所研究背景的各向异性性质，我们能够在零阶包含一个非零磁场。由于这一包含，我们发现电磁变量和引力变量之间在一阶扰动下就存在有趣的相互作用。通过使用Ricci恒等式、Bianchi恒等式、爱因斯坦场方程、麦克斯韦方程组、粒子守恒以及等离子体组分的一种能量-动量守恒形式，我们得到了控制这些扰动的方程。利用时空的1+1+2协变分解，所研究的量和方程根据背景时空上的优先方向进行了分解。在围绕LRS背景线性化分解后的方程、进行谐波分解并施加具有有限电阻率的冷磁流体动力学(MHD)极限后，系统被简化为关于时间的一组常微分方程和一些约束条件。在将一些谐波系数用其他系数表示后，我们发现系统解耦为两个闭合且独立的子系统。通过数值计算，我们观察到了一些产生磁场扰动的机制，显示出与先前使用FLRW背景的工作相似的一些特征。此外，由于引力波与等离子体模式之间的干涉，在短波极限下观察到了拍频模式。
引用
@article{arxiv.2204.03578,
title = {On the Interaction Between Electromagnetic, Gravitational, and Plasma Related Perturbations on LRS Class II Spacetimes},
author = {Philip Semrén},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03578},
year = {2022}
}
备注
30 pages, 4 figures