环绕黑洞的最快方式

研究了具有“光子球面”（即无质量粒子可在其上沿零测地线环绕黑洞运动的超曲面）的黑洞时空。我们证明，在所有环绕中心黑洞的可能轨迹（包括测地线和非测地线）中，零测地线具有由渐近观测者测量的{\it 最短}可能轨道周期。因此，零测地线提供了环绕黑洞的最快方式。此外，我们猜想存在一个围绕致密天体的轨道周期的普适下界（由平直空间渐近观测者测量）：$T_{\infty}\geq 4\pi M$，其中$M$是中心天体的质量。该下界由最大旋转克尔黑洞的零测地线饱和。