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磁化等离子体包围黑洞的阴影:轴子-等离激元云

广义相对论与量子宇宙学 2022-11-09 v1 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

通过利用黑洞(BH)的极端环境作为轴子-光子相互作用的潜在场所,我们采用一种产生轴子的磁化等离子体模型,研究浸入轴子-等离激元云中的渐近平直旋转黑洞的阴影。为揭示轴子在黑洞暗阴影中的足迹,本文探讨了固定的轴子-等离激元背景对旋转黑洞周围入射光子运动的影响。在某些自由参数设定下,我们发现旋转黑洞周围的轴子-等离激元云以可与非磁化等离子体及标准真空解区分的方式影响阴影的形状和大小。限于高旋转黑洞时,我们表明黑洞阴影的大小随轴子-等离激元耦合增强而增大。有趣的是,我们的分析指出,随着轴子质量变重,它可在阴影上留下细微印记。反之,在非旋转极限(Schwarzschild)下,通过恢复黑洞阴影形状的球对称性,其大小减小。与阴影大小的变化趋势相协调,对磁化等离子体包围黑洞的能量发射研究表明,相较于非磁化等离子体和真空解,存在轴子-等离激元云时旋转黑洞的最大能量发射率增大。随后,通过放宽旋转,轴子-等离激元云导致黑洞能量发射率降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.00300,
  title  = {Shadow of black hole surrounded by magnetized plasma: Axion-plasmon cloud},
  author = {Mohsen Khodadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00300},
  year   = {2022}
}

备注

23 pages, 15 figures, for publication in " Nuclear Physics B"