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来自非线性电动力学的规则磁力学带电黑洞:热力学、光偏折与轨道动力学

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-08 v1

摘要

我们研究了由非线性电动力学(NED)耦合到广义相对论所产生的规则磁力学带电黑洞(NRCBHs)的热力学性质、光偏折及轨道动力学。度规函数 f(r)f(r) 确保在原点处完全规则,同时保持渐近平坦性,其中极限磁荷电 qext2.54Mq_{\text{ext}} \approx 2.54M 显著超过了赖希耳-诺兹特尔施坦值。运用量子隧穿框架,我们推导哈姆顿温度并纳入广义不确定性原理(GUP)修正,显示 TGUP=(f(rh)/4π)12βmp2T_{\text{GUP}} = (f'(r_h)/4\pi)\sqrt{1-2\beta m_p^2}。通过高斯-邦瑟定理(GBT)分析光的弱偏折,揭示电荷相关行为,其中较大的 qq 值导致因电磁排斥而产生负偏折角。等离子体效应通过折射指数 n(r)=1ωp2(r)f(r)/ω02n(r) = \sqrt{1 - \omega_p^2(r)f(r)/\omega_0^2} 进一步修正偏折。开普勒运动分析表明,角速度 Ω(r)\Omega(r) exhibits charge-sensitive maxima,这与吸积盘中的准周期振荡(QPOs)相关。最后,我们检验了乔斐-汤姆森膨胀(JTE)特性,发现系数 μJ\mu_J 表示对于更大的电荷和更大的事件视界具有冷却行为。我们的结果为NRCBHs的观测特征提供了全面的洞见,对于引力透镜、X射线天文学以及测试强引力场中非线性电磁理论具有深远意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.05145,
  title  = {Regular Magnetically Charged Black Holes from Nonlinear Electrodynamics: Thermodynamics, Light Deflection, and Orbital Dynamics},
  author = {Ekrem Aydiner and Erdem Sucu and İzzet Sakallı},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05145},
  year   = {2025}
}

备注

6 figures