奇异与规则黑洞、无事件视界致密天体及反弹天体运动学转变中的零能量条件违反
广义相对论与量子宇宙学
2025-05-20 v3
摘要
规则黑洞如何规避彭罗斯奇点定理?各种稳态规则黑洞模型在全局上满足零能量条件(NCC)。乍看之下这可能令人费解,因为要避免彭罗斯定理所隐含的聚焦点,通常必须违反 NCC。事实上,彭罗斯奇点定理依赖于微妙的全局假设,并未提供关于奇点实际形成的时间和地点的信息。特别是,在仿射参数有限时通常会到达内视界,此时零测地线聚焦尚未发生,且内视界内部的区域本身并非俘获区。具体而言,Bardeen、Dymnikova、Hayward 等稳态规则黑洞模型具有一个内柯西视界,它破坏了全局双曲性,从而违反了彭罗斯奇点定理的一个关键假设,并进一步挑战了它们作为引力坍缩长寿命终态的可行性。相比之下,在描述标准奇异黑洞与规则黑洞或无界地平线致密天体之间运动学转变的非稳态过程中,内视界(如果存在)不必充当柯西视界。这引出了一个有趣的可能性,即 NCC 可能在此类转变的中间阶段被违反。我们的详细分析证实,即使稳态终点时空满足 NCC,NCC 违反在此类运动学转变中也频繁发生。我们还研究了朝向黑弹时空及其无界地平线致密对应体(虫洞)的类似转变,其中 NCC 总是被违反。这些发现为规则黑洞及相关天体如何规避彭罗斯奇点定理所施加的限制提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.2502.00548,
title = {Violations of the null convergence condition in kinematical transitions between singular and regular black holes, horizonless compact objects, and bounces},
author = {Johanna Borissova and Stefano Liberati and Matt Visser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00548},
year = {2025}
}
备注
v3: 22 pages; discussion extended; published version