绕磁化史瓦西黑洞运动的自旋磁化粒子
广义相对论与量子宇宙学
2023-08-11 v1
摘要
检验黑洞周围电磁场与时空性质的一种途径是考虑测试粒子的动力学。事实上，在真实天体物理场景中，由于引力理论参数中的简并引力效应，很难确定占主导的时空几何。本工作中，我们首次使用Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程，研究了具有磁偶极矩的自旋粒子在沉浸于外部渐近均匀磁场中的史瓦西黑洞周围的动力学。存在两种联合相互作用：粒子自旋间的引力相互作用，以及外部磁场与粒子磁偶极矩间的（电）磁相互作用，均需纳入考量。首先，我们推导了绕黑洞运动的测试自旋磁化粒子的有效势。我们还研究了自旋与磁相互作用对最内稳定圆轨道（ISCOs）、ISCO处粒子能量与角动量以及超光速界限的联合效应。我们探究了粒子碰撞并评估了碰撞中的质心能量。最后，我们考虑了中子星与旋转恒星质量黑洞可被视为自旋磁化粒子的多种情形，评估了这些物体绕超大质量与中等质量黑洞运动时自旋与磁矩的效应。
引用
@article{arxiv.2308.05392,
title = {Spinning magnetized particles orbiting magnetized Schwarzschild black holes},
author = {Farrux Abdulxamidov and Javlon Rayimbaev and Ahmadjon Abdujabbarov and Zdeněk Stuchlík},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05392},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 9 figures