旋转薄盘对 Schwarzschild 黑洞的扰动
广义相对论与量子宇宙学
2018-04-18 v1 高能天体物理现象
摘要
Will (1974) 通过求解质量与旋转扰动级数的多极展开形式的扰动方程，处理了缓慢旋转的轻质同心薄环对 Schwarzschild 黑洞的扰动。在 Schwarzschild 背景下，他的方法可以推广到薄盘（这在天体物理学上更相关）的扰动，但由于收敛性相当差，所得的展开式不适合具体的（数值）计算。然而，我们证明了由 Will 结果表示的格林函数可以用闭合形式（无需多极展开）表达，这更为有用。特别是，它们可以对源（在我们的情况下为薄盘）进行积分，从而得到对引力势和拖曳角速度都良好收敛的级数。在一阶扰动下，以最简单的等密度盘为例演示了该过程，包括从单组分理想流体或绕中心黑洞作圆轨道的双组分尘埃的角度对结果进行物理解释。自由参数的选择使得最终的黑洞具有零角动量但非零角速度，仅由盘的拖曳效应带动。
引用
@article{arxiv.1710.07109,
title = {Perturbation of a Schwarzschild black hole due to a rotating thin disc},
author = {P. Čížek and O. Semerák},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07109},
year = {2018}
}
备注
24 pages, 4 figures, 2 tables