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球对称黑洞内部零奇异点与类空奇异点的共存

广义相对论与量子宇宙学 2025-10-13 v2 数学物理 偏微分方程分析 math.MP

摘要

在我们之前的工作 [Van de Moortel, The breakdown of weak null singularities, Duke Mathematical Journal 172 (15), 2957-3012, 2023] 中,我们证明了在带电球对称坍缩中形成的动力学黑洞通常同时具有一个零弱奇异 Cauchy 视界与一个更强(推测为类空)的奇异点,证实了物理学文献中一个长期存在的猜想。然而,这一基于反证法的前一结果并未提供关于该更强奇异点的定量估计。在本研究中,我们采用一种新方法,分析了黑洞内部与 Cauchy 视界破缺相一致的局部初始数据。我们证明了剩余部分是类空的,并在零-类空转变附近获得了精确的时空估计。值得注意的是,我们证明了类空部分的 Kasner 指数为正,这与著名的 Oppenheimer-Snyder 引力坍缩模型形成对比。此外,这些指数在趋近零-类空转变时退化为 (1,0,0)。我们的结果提供了黑洞内部零-类空奇异点转变的首个定量实例。在配套论文中,我们进一步应用我们的分析,构造了一大类具有共存零奇异点与类空奇异点的渐近平坦单端或双端黑洞。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.12370,
  title  = {The coexistence of null and spacelike singularities inside spherically symmetric black holes},
  author = {Maxime Van de Moortel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12370},
  year   = {2025}
}

备注

49 pages, 6 figures