具有 N 个非线性标量场的静态球对称构型:整体与渐近性质
广义相对论与量子宇宙学
2020-04-01 v3
摘要
在平直空间中球对称非线性标量场(SF)的情况下,除中心奇点外,对于径向变量 的非零值也可能出现球奇点。我们表明,在广义相对论中,引力场在某些一般条件下抑制球奇点的出现。我们的考量涉及在 个最小耦合于引力的非线性 SF 存在下、围绕静态球对称构型的渐近平直时空。对 SF 势施加了约束,保证场作为径向变量的函数的单调性;同时假定势是指数有界的。我们直接证明,满足渐近平直条件的 Einstein–SF 联立方程的解对所有 值都是正则的,除了在 Schwarzschild(曲率)坐标下中心 处的裸奇点。导出了中心附近 SF 和度规的渐近关系,其显得与自由 SF 的 Fisher 解情形惊人地相似。这些关系决定了相应测地线结构的两类主要情形:光子能否被奇点俘获取决于光子球是否存在。作为说明,详细数值分析了具有单项式势的单个 SF 的情形。我们表明,从无穷远观测到的奇点周围吸积盘的图像可呈现为中央有暗斑的亮环形式,如同普通黑洞的情形。
引用
@article{arxiv.1912.00470,
title = {Static spherically symmetric configurations with N non-linear scalar fields: global and asymptotic properties},
author = {V. I. Zhdanov and O. S. Stashko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00470},
year = {2020}
}
备注
11 pages; 6 figures; accepted in PRD