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非黎曼时空中的辐射传输方程

广义相对论与量子宇宙学 2009-11-11 v1 天体物理学 高能物理 - 理论

摘要

导出了在非黎曼的 Weyl-Cartan 型时空中极化辐射转移的传输方程,其中包含了挠率与非度规性的效应。为获得基本传播方程,我们采用切丛方法。描述 Stokes 参数、光子分布函数以及总极化度随时间演化的方程可表述为一个耦合的一阶偏微分方程组。作为结果的应用,我们考虑了宇宙学伽马射线暴在具有挠率和非度规性的空间均匀各向同性空间中的传播。对此情形,获得了极化度方程的精确一般解,其中包含了挠率和非度规性的效应。电磁场耦合到挠率和/或非度规性的非黎曼几何背景的存在会影响光子束的偏振。因此,我们提出,观测到的暴发性宇宙学伽马射线暴及其光学余辉的偏振可能具有传播效应分量,源于挠率/非度规性诱导的真空双折射。模型中还得出伽马射线暴偏振度的宇宙学红移与频率依赖性,从而为挠率/非度规效应提供了清晰的观测特征。另一方面,伽马射线暴偏振的观测可对挠率和非度规性强加严格约束,并区分不同的理论模型。

关键词

引用

@article{arxiv.gr-qc/0505014,
  title  = {Radiation transport equations in non-Riemannian space-times},
  author = {K. S. Cheng and T. Harko and X. Y. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0505014},
  year   = {2009}
}

备注

12 pages, 3 figures, accepted for publication in PRD