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均匀磁场中带电黑洞的彭罗斯过程

广义相对论与量子宇宙学 2021-11-17 v3 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

旋转黑洞浸入环境磁场时会产生电磁风暴,照亮原本极度黑暗的疆域。在彭罗斯过程的电磁扩展中,可以提取巨大能量,其将辐射粒子能量提升的效率远高于机械彭罗斯过程。我们定位了可开采能量的区域,并明确证明它们不再局限于能层。我们还表明可能存在环形的区域将负能粒子捕获在绕黑洞的轨道上。我们发现黑洞与超辐射粒子之间的有效电荷耦合随能量提取而减小,很像机械类比中黑洞自旋的减小。虽然有效耦合减小,黑洞的实际电荷大小却增加,达到能量上有利的Wald值,此时能量提取受阻。我们展示了电磁彭罗斯过程产物的轨道阵列。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.15010,
  title  = {Penrose process for a charged black hole in a uniform magnetic field},
  author = {Kshitij Gupta and Y. T. Albert Law and Janna Levin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15010},
  year   = {2021}
}

备注

31 pages, 33 figures, published version