被完美流体暗物质环绕的旋转 Bardeen 黑洞作为粒子加速器

我们研究了被完美流体暗物质环绕的旋转 Bardeen 黑洞的事件视界以及该黑洞作为粒子加速器的情况。该黑洞由四个参数表示：质量 $M$、旋转参数 $a$、暗物质参数 $\alpha$ 和磁荷 $g$。有趣的是，当我们确定磁荷 $g$ 和暗物质参数 $\alpha$ 的值时，可得到一个临界旋转参数 $a_E$，进而以这三个参数为坐标得到 $\Delta$= 0 的等高平面。我们还利用粒子在黑洞赤道面内的运动方程推导了粒子的有效势以及黑洞外两粒子的质心(CM)能量。我们发现 CM 能量不仅依赖于旋转参数 $a$，还依赖于参数 $g$ 和 $\alpha$。我们分别讨论了极端与非极端情形下两粒子在黑洞视界处碰撞的 CM 能量。发现当两粒子中之一的角动量为临界角动量时，在极端黑洞背景下 CM 能量可任意高；而非极端黑洞无此结果，因为粒子角动量为临界角动量时无法到达黑洞视界。因此，我们证明了被完美流体暗物质环绕的旋转 Bardeen 黑洞可用作粒子加速器。