Physical interpretation of Newman-Janis rotating systems. II. General systems
Physical interpretation of Newman-Janis rotating systems. II. General systems
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纽曼-贾尼斯旋转系统的物理解释。
DOI：
10.1103/physrevd.104.124067
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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
德雷克和塞凯雷斯扩展了纽曼-詹尼斯算法，从爱因斯坦方程的一般静态球对称解产生静态轴对称时空。该算法在数学上生成用于旋转解的能量-动量张量，但是旋转和非旋转系统可以或可以不表示相同的物理系统，在两者都是理想流体或电磁场或α项等的意义上。124066（2021）PRVDAQ 2470 -001010.1103/PhysRevD.104.124066]，我们比较了旋转和非旋转能量动量张量（其塞格雷类型）的本征值和本征向量的结构，并寻找与旋转能量密度相关的状态方程的存在性和Kerr-Schild系统的主压力。在这里，我们将我们的分析扩展到一般静态球对称系统根据Drake-Szekeres推广的Newman-Janis算法。我们发现这些旋转系统除了[31]和[（31）]外，几乎可以有所有的塞格雷型。此外，时空的塞格雷类型在从非旋转到旋转的过程中会发生严重的变化，例如从最初是[（111，1）]的种子系统到[（111，1）]。我们还发现条件，规定有多少状态方程可能存在于一个德雷克Szekeres系统。
Drake and Szekeres have extended the Newman-Janis algorithm to produce stationary axisymmetric spacetimes from general static spherically symmetric solutions of the Einstein equations. The algorithm mathematically generates an energy-momentum tensor for the rotating solution, but the rotating and nonrotating system 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 Part I [P. Beltracchi and P. Gondolo, preceding paper, Phys. Rev. D 104, 124066 (2021)PRVDAQ2470-001010.1103/PhysRevD.104.124066], we compared the structure of the eigenvalues and eigenvectors of the rotating and nonrotating energy-momentum tensors (their Segre types) and looked for the existence of equations of state relating the rotating energy density and principal pressures for Kerr-Schild systems. Here we extend our analysis to general static spherically symmetric systems obtained according to the Drake-Szekeres generalization of the Newman-Janis algorithm. We find that these rotating systems can have almost all Segre types except [31] and [(31)]. Moreover, the Segre type of the spacetime can change severely in passing from the nonrotating to the rotating configurations, for example tofrom seed systems which were initially [(111,1)]. We also find conditions dictating how many equations of state may exist in a Drake-Szekeres system.
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