Physical interpretation of Newman-Janis rotating systems. I. A unique family of Kerr-Schild systems
Physical interpretation of Newman-Janis rotating systems. I. A unique family of Kerr-Schild systems
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纽曼-贾尼斯旋转系统的物理解释。
DOI：
10.1103/physrevd.104.124066
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Gondolo, Paolo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Beltracchi, Philip;Gondolo, Paolo
纽曼-詹尼斯算法及其推广可以在数学上用于从广义相对论中的非旋转球对称解生成旋转解。这些解的能量-动量张量可能代表也可能不代表相同的物理系统，在两者都是理想流体、电磁场或a项的意义上，等等。我们比较了旋转和非旋转能量动量张量的本征值和本征向量的结构（他们的塞格雷类型），并寻找存在的状态方程的能量密度和主压力。第一部分介绍Kerr-Schild系统，第二部分介绍更一般的系统。我们发现，有一个独特的家庭的固定轴对称克尔-Schild系统，服从相同的状态方程在旋转和非旋转的配置。这个家族包括克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞，以及旋转时空，其质量函数在非旋转极限包含弦云项、Reissner-Nordstrom项、宇宙学常数项和史瓦西项的约束叠加。我们描述了在这个家庭的时空中的能量密度和压力的共同状态方程，并讨论了它的一些属性。
The Newman-Janis algorithm and its generalizations can be used mathematically to generate rotating solutions from nonrotating spherically-symmetric solutions within general relativity. The energy-momentum tensors of these solutions may or may not represent the same physical system, in the sense of both being a perfect fluid, or an electromagnetic field, or a-term, and so on. In a series of two papers, we compare the structure of the eigenvalues and eigenvectors of the rotating and nonrotating energy-momentum tensors (their Segre types) and look for the existence of equations of state relating the energy density and the principal pressures. Part I covers Kerr-Schild systems, Part II more general systems. We find that there is a unique family of stationary axisymmetric Kerr-Schild systems that obey the same equation of state in both the rotating and nonrotating configurations. This family includes the Kerr and Kerr-Newman black holes, as well as rotating spacetimes whose mass function in the nonrotating limit contains a constrained superposition of a cloud of strings term, a Reissner-Nordstrom term, a cosmological constant term, and a Schwarzschild term. We describe the common equation of state relating energy density and pressure in this family of spacetimes and discuss some of its properties.
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DOI：
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
I. Dymnikova
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发表时间：
1975
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通讯作者：
F. Gürsey
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发表时间：
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