Геодезическое движение вблизи самогравитирующих конфигураций скалярного поля
- Авторы: Цирулев А.Н.1
-
Учреждения:
- Тверской государственный университет
- Выпуск: Том 27, № 3 (2019)
- Раздел: Математическое моделирование и вычислительная физика
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/article/view/22449
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, 170002Список литературы
- K. Akiyama et al (The EHT collaboration), First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole. Astrophys.
- J. Lett. 875, L1 (2019)
- R. Shaikh, P. Kocherlakota, R. Narayan, P.S. Joshi, Shadows of spherically
- symmetric black holes and naked singularities. Mon. Not. R. Astron. Soc.
- , 52–64 (2018)
- V.I. Dokuchaev, Yu.N. Eroshenko, Weighing of the dark matter at the center
- of the Galaxy. JETP Letters 101, 777–782 (2015)
- A. Hees et al, Testing General Relativity with stellar orbits around the
- supermassive black hole in our Galactic center. Phys. Rev. Lett. 118, 211101
- (2017)I. Potashovov, J. Tchemarina, A. Tsirulev, 9
- A.F. Zakharov, Constraints on tidal charge of the supermassive black hole
- at the Galactic Center with trajectories of bright stars. Eur. Phys. J. C 78,
- (2018)
- M. De Laurentis, Z. Younsi, O. Porth, Y. Mizuno, L. Rezzolla, Test-particle
- dynamics in general spherically symmetric black hole spacetimes. Phys. Rev.
- D 97, 104024 (2018)
- G.Z. Babar, A.Z. Babar, Y.K. Lim, Periodic orbits around a spherically
- symmetric naked singularity. Phys. Rev. D 96, 084052 (2017)
- I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Bound orbits near scalar
- field naked singularities. European Physical Journal C, 79:709 (2019)
- K.A. Bronnikov, G.N. Shikin, Spherically symmetric scalar vacuum: no-go
- theorems, black holes and solitons. Grav. Cosmol. 8, 107–116 (2002)
- V.V Nikonov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, A two-parameter family
- of exact asymptotically flat solutions to the Einstein-scalar field equations.
- Class. Quantum Grav. 25, 138001 (2008)
- Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Spherically symmetric gravitating scalar
- fields. The inverse problem and exact solutions. Gravitation and Cosmology
- , 94–95 (2009)
- M. Azreg-Aïnou, Selection criteria for two-parameter solutions to scalartensor gravity. Gen. Rel. Grav. 42, 1427–1456 (2010)
- D.A. Solovyev, A.N. Tsirulev, General properties and exact models of static
- selfgravitating scalar field configurations. Class. Quantum Grav. 29, 055013
- (2012)
- P.V. Kratovitch, I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina, A.N. Tsirulev, Topological geons with self-gravitating phantom scalar field. Journal of Physics:
- Conference Series 934, 012047 (2017)
- I.M. Potashov, Ju.V. Tchemarina and A.N. Tsirulev. Bound orbits near
- black holes with scalar hair. Journal of Physics, V. 1390, No 1, 012097
- (2019)
- S. Gillessen et al, An update on monitoring stellar orbits in the galactic
- center. Astrophys. J. 837, 30 (2017)
- C. Goddi et al, BlackHoleCam: fundamental physics of the Galactic center.
- Int. J. Mod. Phys. D 26, 1730001 (2017)
Дополнительные файлы
Нет дополнительных файлов для отображения
![](/img/style/loading.gif)