Kerr 裸奇点场中的球形光子轨道
广义相对论与量子宇宙学
2018-11-08 v1
摘要
对于 Kerr 裸奇点(KNS)时空,我们研究了限制在恒定 Boyer-Lindquist 半径 r 处的球形光子轨道(SPOs)的性质。发现了 SPOs 的一些新特征,在 Kerr 黑洞(KBH)时空中没有对应物,特别是可能为纯顺行/逆行的稳定轨道,或在方位角方向具有转折点的轨道。在 r > 1 (r < 1) 处协变光子能量 E > 0 (E < 0),在 r = 1 处 E = 0。所有不稳定轨道必须有 E > 0。研究表明,极向 SPOs 只能存在于无量纲自旋 a < 1.7996 的时空中。我们证明了具有总方位角变化为零的闭合 SPOs 的存在。考虑 SPOs 的性质,提出了依据无量纲自旋 a 对 KNS 和 KBH 时空的分类。对于选定类型的 KNS 时空,构建了典型的 SPOs,包括闭合路径。研究表明,稳定 SPOs 与测试粒子的稳定圆轨道区域中的赤道面相交,这取决于自旋 a。概述了这种相交对开普勒吸积盘的相关性,并估计了观测效应。
引用
@article{arxiv.1811.02648,
title = {Spherical photon orbits in the field of Kerr naked singularities},
author = {Daniel Charbulák and Zdeněk Stuchlík},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02648},
year = {2018}
}
备注
28 pages, 64 figures