旋转黑洞时空中运动物体的自旋动力学

研究了在旋转黑洞（Kerr、类Bardeen和类Hayward）时空中运动的自旋测试物体的动力学。在Kerr时空中，数值考虑了所有球形、zoom-whirl和无界轨道。沿球形轨道且在高自旋情况下，发现自旋进动角速度的谐波演化中存在由自旋-曲率耦合引起的幅度调制。在所讨论的zoom-whirl和无界轨道中，测试物体非常接近中心以至于穿过能层。在能层附近及内部，自旋方向的变化可能非常迅速。还研究了自旋-曲率耦合的效应。初始值的选择使得物体及其自旋分别位于坐标空间与共动参考系的赤道面内运动。因此，当轨道和自旋矢量离开赤道面时，观察到自旋-曲率耦合的清晰效应。还考虑了自旋进动角速度以及自旋矢量的Boyer-Lindquist坐标分量演化中的附加效应。最后，对于不同的规则黑洞，自旋-曲率耦合对轨道和自旋演化的影响不同。