弯曲时空中的等离子-光子相互作用 II:碰撞、热修正与超辐射不稳定性
广义相对论与量子宇宙学
2021-12-01 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
受吸积黑洞附近等离子体导致电磁场约束的启发,我们继续探索弯曲时空中存在等离子体时电磁波的线性动力学,纳入了先前分析中被忽略的三种效应:等离子体中的碰撞、热修正,以及背景黑洞时空的角动量。我们表明:(i) 等离子体驱动的长寿命模在碰撞等离子体中依然存在,除非碰撞时标小得不切实际;(ii) 可能对黑洞吸积盘相关的热效应不影响轴向长寿命模;(iii) 在旋转黑洞情形下,等离子体驱动模在线性层面变为超辐射不稳定;(iv) 小频率区间中的极向扇区由于等离子体的共振特性而存在反射点。吸收、等离子体波形成和非线性动力学等耗散效应在该共振点附近起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2107.01174,
title = {Plasma-photon interaction in curved spacetime II: collisions, thermal corrections, and superradiant instabilities},
author = {Enrico Cannizzaro and Andrea Caputo and Laura Sberna and Paolo Pani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01174},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 5 figures