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修正引力时空黑洞周围的吸积盘的伪牛顿势及其内在性质

广义相对论与量子宇宙学 2026-02-26 v1 高能天体物理现象

摘要

我们构造了对应于修正引力 (MGR) 框架下旋转黑洞解的伪牛顿势 (PNP)。其动机是为了在 MGR 中进行真实的吸积盘研究,因为完整的相对论 MHD 模拟在计算上仍然昂贵。推导了用于大质量和小质量粒子(尤其是等距面)的有效势和基础牛顿式力,与吸积盘动力学相关。通过将关键轨道性质——边际稳定轨道、边际束缚轨道、光子轨道以及边际稳定轨道半径处的能量——与 exact MGR 预测进行比较,来检验 PNP 的可靠性。PNP 对边际稳定轨道和光子轨道的复现完全精确,而对边际束缚轨道和特定能量的偏差不超过约 7-10%。分析了 MGR 参数对粒子动力学和有效势的影响,揭示了其与简单牛顿直觉之间的非平凡差异。该研究表明,所提出的 PNP 能够准确捕捉 MGR 时空的关键空间性质,为探究超越一般相对论的吸积现象和强引力天体物理提供了高效、物理一致的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.20264,
  title  = {Pseudo-Newtonian potential for accretion disks in a modified gravity spacetime around the black hole and underlying properties},
  author = {Sriraj Chandra and Banibrata Mukhopadhyay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20264},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages including 9 (jpg) figures and 4 tables