Геодезическое движение вблизи самогравитирующих конфигураций скалярного поля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе изучается геодезическое движение нейтральных пробных
%частиц в пространстве-времени статических
сферически-симметричных черных дыр и голых сингулярностей, порожденных
самогравитирующим скалярным полем. Предполагается, что скалярное поле моделирует темную материю,
окружающую некоторый объект с сильным гравитационным полем,
%такой как центр нашей Галактики. Поведение времени подобных и изотропных геодезических,
проходящих очень близко к центру такой конфигурации, в решающей степени зависит от типа пространства-времени. Оказывается, что скалярно-полевая черная дыра,
подобно черной дыре Шварцшильда,
имеет последнюю устойчивую круговую орбиту и (неустойчивую) фотонную сферу, но их радиусы всегда меньше соответствующих радиусов для черной дыры Шварцшильда той же массы; кроме того, эти радиусы могут быть сколь угодно малыми. Напротив, голая сингулярность, порожденная скалярным полем, не имеет ни последней устойчивой круговой орбиты, ни фотонной сферы.
Вместо этого такая конфигурация имеет сферическую оболочку из
частиц, окружающую ее центр и все время находящуюся в квазистатическом равновесии.
Также показано, что характерные свойства изотропных геодезических вблизи центров голой синшулярности и черной дыры и черной одинаковой массы качественно различны.

Об авторах

Александр Николаевич Цирулев

Тверской государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsirulev.an@tversu.ru

Доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей математики и математической физики, математический факультет

Россия, Математический факультет, Садовый пер. 35, Тверь, Россия, 170002

Список литературы

  1. K. Akiyama et al (The EHT collaboration), First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole. Astrophys.
  2. J. Lett. 875, L1 (2019)
  3. R. Shaikh, P. Kocherlakota, R. Narayan, P.S. Joshi, Shadows of spherically
  4. symmetric black holes and naked singularities. Mon. Not. R. Astron. Soc.
  5. , 52–64 (2018)
  6. V.I. Dokuchaev, Yu.N. Eroshenko, Weighing of the dark matter at the center
  7. of the Galaxy. JETP Letters 101, 777–782 (2015)
  8. A. Hees et al, Testing General Relativity with stellar orbits around the
  9. supermassive black hole in our Galactic center. Phys. Rev. Lett. 118, 211101
  10. (2017)I. Potashovov, J. Tchemarina, A. Tsirulev, 9
  11. A.F. Zakharov, Constraints on tidal charge of the supermassive black hole
  12. at the Galactic Center with trajectories of bright stars. Eur. Phys. J. C 78,
  13. (2018)
  14. M. De Laurentis, Z. Younsi, O. Porth, Y. Mizuno, L. Rezzolla, Test-particle
  15. dynamics in general spherically symmetric black hole spacetimes. Phys. Rev.
  16. D 97, 104024 (2018)
  17. G.Z. Babar, A.Z. Babar, Y.K. Lim, Periodic orbits around a spherically
  18. symmetric naked singularity. Phys. Rev. D 96, 084052 (2017)
  19. I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Bound orbits near scalar
  20. field naked singularities. European Physical Journal C, 79:709 (2019)
  21. K.A. Bronnikov, G.N. Shikin, Spherically symmetric scalar vacuum: no-go
  22. theorems, black holes and solitons. Grav. Cosmol. 8, 107–116 (2002)
  23. V.V Nikonov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, A two-parameter family
  24. of exact asymptotically flat solutions to the Einstein-scalar field equations.
  25. Class. Quantum Grav. 25, 138001 (2008)
  26. Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Spherically symmetric gravitating scalar
  27. fields. The inverse problem and exact solutions. Gravitation and Cosmology
  28. , 94–95 (2009)
  29. M. Azreg-Aïnou, Selection criteria for two-parameter solutions to scalartensor gravity. Gen. Rel. Grav. 42, 1427–1456 (2010)
  30. D.A. Solovyev, A.N. Tsirulev, General properties and exact models of static
  31. selfgravitating scalar field configurations. Class. Quantum Grav. 29, 055013
  32. (2012)
  33. P.V. Kratovitch, I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Topological geons with self-gravitating phantom scalar field. Journal of Physics:
  34. Conference Series 934, 012047 (2017)
  35. I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina and A.N. Tsirulev. Bound orbits near
  36. black holes with scalar hair. Journal of Physics, V. 1390, No 1, 012097
  37. (2019)
  38. S. Gillessen et al, An update on monitoring stellar orbits in the galactic
  39. center. Astrophys. J. 837, 30 (2017)
  40. C. Goddi et al, BlackHoleCam: fundamental physics of the Galactic center.
  41. Int. J. Mod. Phys. D 26, 1730001 (2017)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».