黑洞光子壳的辛几何
广义相对论与量子宇宙学
2025-10-29 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
Kerr时空中不稳定绑定、临界null光子轨道构成一类特殊轨道，其性质支配着诸如光子环和黑洞振荡衰减高频成分等可观测量。该轨道集合定义了null光子轨道相空间中的一个范数为二的子流形，称为光子壳。本文我们研究光子壳的内在辛几何。利用诱导辛形式，我们在壳上构建了规范体积形式并计算其作为函数的径向微分相空间体积——等价于径向态密度。在近极限情况下，光子壳分裂为near-视野组件和远区组件；我们发现约3%的壳的相空间体积位于near-视野组件中。我们还分析了包含near-临界轨道的壳的扩张，并计算其微分相空间体积。除其内在理论兴趣外，这些结果可能有助于解释高分辨率旋转黑洞观测的解释。
引用
@article{arxiv.2510.23753,
title = {The symplectic geometry of the black hole photon shell},
author = {Judy Shir and Shahar Hadar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23753},
year = {2025}
}