Лiмiт нульової гiперповерхнi в мембранному пiдходi Парiха-Вiльчека
Анотація
Ми розглядаємо тонкощi взяття лiмiту нуль-гiперповерхнi (горiзонту подiй) в мембранному пiдходi Парiха-Вiльчека до чорних дiр. Зокрема, уточнено вiдповiднiсть мiж спроектованими рiвняннями гравiтацiї Ейнштейна з речовиною та рiвняннями релятивiстської гiдродинамiки Райчаудхурi-Дамура-Нав’є-Стокса (РДНС). Для загальної конфiгурацiї гравiтацiї з речовиною ми отримуємо додатковi члени в гiдродинамiчних рiвняннях, якi включають специфiчнi комбiнацiї згорнутих логарифмiчних похiдних параметра (функцiї регуляризацiї), що визначає близькiсть розтягнутої мембрани до горизонту чорної дiри. Проте прямi обчислення нових членiв для точних (Шварцшильда i Керра) розв’язкiв чорних дiв пiдказують стандартну форму рiвнянь РДНС через властивiсть нерозширюваного горизонту цих розв’язкiв. Тому зведення розширених рiвнянь РДНС до їхньої класичної форми можна розглядати як додаткову умову узгодженостi в гiдродинамiцi точних розв’язкiв чорних дiр, а також як нетривiальний тест для рiзних життєздатних наближень метрики простору-часу. Ми детально порiвнюємо мембранний пiдхiд Парiха-Вiльчека з методом Гургулона-Харамiльйо для опису нульової гiперповерхнi, а також даємо зв’язок отриманих результатiв з нашою попередньою роботою щодо керрiвськiх чорних дiр.
Завантаження
Посилання
K.S. Thorne, R.H. Price, and D.A. Macdonald, Black Holes: The Membrane Paradigm, (Yale Univ. Pr., New Haven, 1986).
T. Damour, Phys. Rev. D, 18, 3598 (1978). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.18.3598
T. Damour, in: Proceedings of the second Marcel Grossmann Meeting on general relativity, edited by R. Ruffini (North-Holland, 1982), pp. 508-687.
M. Parikh, and F. Wilczek, Phys. Rev. D, 58, 064011 (1998). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.58.064011
P.K. Kovtun, and A.O. Starinets, Phys. Rev. D, 72, 086009 (2005). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.72.086009
J. de Boer, M.P. Heller, and N. Pinzani-Fokeeva, Phys. Rev. D, 91, 026006 (2015). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.91.026006
P. Kovtun, D.T. Son, and A.O. Starinets, JHEP, 10, 064 (2003). http://dx.doi.org/10.1088/1126-6708/2003/10/064
N. Iqbal, and H. Liu, Phys. Rev. D, 79, 025023 (2009). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.79.025023
P. Kovtun, and A. Ritz, Phys. Rev. D, 78, 066009 (2008). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.78.066009
A. Ritz, Int. J. Mod. Phys. A, 25, 433 (2010). http://dx.doi.org/10.1142/S0217751X10048731
I. Bredberg, C. Keeler, V. Lysov, and A. Strominger, JHEP, 03, 141 (2011). http://dx.doi.org/10.1007/JHEP03(2011)141
T. Faulkner, H. Liu, and M. Rangamani, JHEP, 08, 051 (2011). http://dx.doi.org/10.1007/JHEP08(2011)051
A.J. Nurmagambetov, and A.M. Arslanaliev, LHEP, 2022, 328 (2022). http://dx.doi.org/10.31526/lhep.2022.328
C.W. Misner, K.S. Thorne, and J.A. Wheeler, Gravitation, (Freeman W.H. and Co., San Francisco. 1973).
E. Gourgoulhon, Phys. Rev. D, 72, 104007 (2005). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.72.104007
E. Gourgoulhon, and J.L. Jaramillo, Phys. Rept., 423, 159 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2005.10.005
N. Straumann, General Relativity, (Springer, 2013).
A. Raychaudhuri, Phys. Rev., 98, 1123 (1955). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.98.1123
T. Padmanabhan, Phys. Rev. D, 83, 044048 (2011). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.83.044048
L. Li, and T. Wang, Preprint arXiv:1710.00744 [gr-qc], http://dx.doi.org/10.48550/arXiv.1710.00744
M. Alcubierre, Introduction to 3+1 Numerical Relativity, (Oxford, 2008).
P. Hájiˇcek, Commun. Math. Phys., 36, 305 (1974). http://dx.doi.org/10.1007/BF01646202
P. Hájiˇcek, Commun. Math. Phys., 34, 37 (1973). http://dx.doi.org/10.1007/BF01646541
P. Hájiˇcek, J. Math. Phys., 15, 1554 (1974). http://dx.doi.org/10.1063/1.1666846
P. Hájiˇcek, J. Math. Phys., 16, 518 (1975). http://dx.doi.org/10.1063/1.522575
A. Ashtekar, C. Beetle, and S. Fairhurst, Class. Quant. Grav., 16, L1 (1999). http://dx.doi.org/10.1088/0264-9381/16/2/027
J.B. Hartle, and K.S. Thorne, Astrophys. J., 153, 807 (1968). http://dx.doi.org/10.1086/149707
T. Johannsen, and D. Psaltis, Phys. Rev. D, 83, 124015 (2011). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.83.124015
L. Rezzolla, and A. Zhidenko, Phys. Rev. D, 90, 084009 (2014). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.90.084009
R. Konoplya, L. Rezzolla, and A. Zhidenko, Phys. Rev. D, 93, 064015 (2016). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.064015
R.A. Konoplya, and A. Zhidenko, JCAP, 08, 008 (2023). http://dx.doi.org/10.1088/1475-7516/2023/08/008
G.G.L. Nashed, and K. Bamba, Nucl. Phys. B, 994, 116325 (2023). http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2023.116325
J. Hartong, E. Have, N.A. Obers, and I. Pikovski, SciPost Phys., 16, 088 (2024). http://dx.doi.org/10.21468/SciPostPhys.16.3.088
Авторське право (c) 2024 А.М. Арсланалiєв, О.Ю. Нурмагамбетов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
