一般球对称时空中的准局域光子面
广义相对论与量子宇宙学
2021-09-23 v3
摘要
基于一般球对称时空中余维2曲面的几何，我们给出了光子球以及光子面的准局域定义。该新定义是Claudel、Virbhadra和Ellis所提定义的推广，但无需参照时空中任何脐超曲面。新定义有效排除了与引力无关的光子面。将该定义应用于引力坍缩的Lemaitre-Tolman-Bondi (LTB)模型可化为一个二阶微分方程问题。我们发现尘埃球边界上的能量平衡可为该方程提供一个适当的边界条件。基于此关键研究，我们在Oppenheimer-Snyder (OS)模型中找到了解析光子面解，并在LTB模型的边际束缚坍缩中得到了合理的数值解。有趣的是，在OS模型中，我们发现光子面与事件视界出现的时间差主要由系统总质量决定，而非系统的尺度或引力场强度。
引用
@article{arxiv.1910.13758,
title = {Quasi-local photon surfaces in general spherically symmetric spacetimes},
author = {Li-Ming Cao and Yong Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13758},
year = {2021}
}
备注
revtex, 19 pages, 10 figures; v3, references added, one definition is improved, typos are corrected