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被旋转薄盘环绕的史瓦西黑洞:微扰解的性质

广义相对论与量子宇宙学 2018-04-09 v1 高能天体物理现象

摘要

在ApJ (1974)中,Will利用以多极展开及小质量与转动参数中无穷级数表示的格林函数,求解了缓慢旋转轻同心薄环对史瓦西黑洞的扰动。在先前论文(ApJS 2017, Paper I)中,我们将格林函数表示为含椭圆积分的闭式,仅保留质量展开上的求和。这种形式更便于数值计算,更主要在于将问题推广至扩展源——此时格林函数需在源上积分。我们以显式计算位于两有限半径间的缓慢旋转薄盘的一阶扰动为例说明了该方法。在求得系统基本参数——黑洞与盘的质量及角动量——之后,我们现补充更多性质,即揭示盘引力如何影响黑洞视界几何及赤道圆测地线(具体地,光子圆、边际束缚与边际稳定轨道的半径)者。我们还认识到,在线性阶无能层出现且中心奇点仍为点状,并检验了自然物理要求(能量条件与轨道速度亚光速限制)对单流及反向旋转双流盘解释的含义。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.02010,
  title  = {Schwarzschild black hole encircled by a rotating thin disc: Properties of perturbative solution},
  author = {P. Kotlařík and O. Semerák and P. Čížek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.02010},
  year   = {2018}
}

备注

14 pages, 7 figures