具有(反)de Sitter核心的规则黑洞时空中的类时收敛条件
广义相对论与量子宇宙学
2025-09-11 v1
摘要
Hawking-Penrose（1970）奇点定理弱化了Penrose（1965）奇点定理中使用的全局双曲因果性假设，代价是调用更强的类时（而非类光）收敛条件（TCC）。我们分析了一大类动态球对称时空中的TCC，并证明它可分解为关于Misner-Sharp质量函数的三个独立条件。对于稳态黑洞，其中仅有两个是非平凡的。其中一个条件已由类光收敛条件（NCC）蕴含，而另一个则明确依赖于TCC，并对质量函数的二阶导数符号施加约束。我们证明，具有光滑de Sitter核心的通用渐近平坦规则黑洞在核心附近局部违反这个由TCC导出的新条件，即使它们全局上满足NCC所施加的另一个条件。因此，正是TCC的违反确保了具有de Sitter核心的规则黑洞规避了Hawking-Penrose定理。相比之下，我们证明具有反de Sitter核心的渐近平坦规则黑洞在核心附近局部满足这个由TCC导出的新条件，但在远离核心的某个有限距离处必然违反它。作为这两类时空的具体例子，我们考虑了具有de Sitter核心的Bardeen黑洞时空中的TCC违反，以及具有反de Sitter核心的修正Bardeen黑洞时空中的TCC违反。
引用
@article{arxiv.2509.08590,
title = {Timelike convergence condition in regular black-hole spacetimes with (anti-)de Sitter core},
author = {Johanna Borissova and Stefano Liberati and Matt Visser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08590},
year = {2025}
}
备注
14 pages