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尘埃云的球对称引力坍缩:约化相空间中的聚合动力学

广义相对论与量子宇宙学 2023-03-08 v1

摘要

基于圈量子引力(LQG)约化相空间表述下球对称约化模型的 μˉ\bar \mu 方案有效动力学,我们研究均匀尘埃云的引力坍缩,其中高斯尘埃同时作为参考场和引力坍缩的源。所考虑模型对均匀尘埃云的有效动力学精确约化为基于外曲率的 K-量子化的圈量子宇宙学(LQC)有效动力学,表明 LQC 有效动力学作为此处所呈模型的子 sector 存在。在有效动力学中坍缩的边际束缚与束缚两种情形下,奇点均被消解并由反弹替代。尽管空间曲率的量子几何修正未直接包含在 K-量化中,它确实影响坍缩尘埃云的定性动力学:一方面在边际束缚情形下,尘埃云在固定的最大能量密度处反弹一次;另一方面在束缚情形下,尘埃云在依赖于尘埃质量的能量密度处经历无限的收缩与膨胀周期。最后,我们求得各情形下形成捕获面的质量阈值,并讨论了内部坍缩时空与有效外部静态解之间的匹配条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.01930,
  title  = {Spherical symmetric gravitational collapse of a dust cloud: polymerized dynamics in reduced phase space},
  author = {Kristina Giesel and Muxin Han and Bao-Fei Li and Hongguang Liu and Parampreet Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01930},
  year   = {2023}
}

备注

25 pages, 7 figures