Особливості кутового розподілу електромагнітного випромінювання від чорної діри Керра

V. O. Pelykh, Y. V. Taistra

Анотація


На основі розгляду алгебраїчно-спеціальних розв’язків рівнянь Максвелла в просторі-часі Керра отримано точні вирази для поляризаційних характеристик електромагнітних хвиль, випромінених з околу чорної діри, та виявлено асиметрію залежності кута еліптичності від полярного кута для фундаментальної моди та перших гармонік поляризованого випромінювання. Цим створено основу нового методу визначення власного кутового моменту чорної діри Керра. Вказано, що існування сингулярних точок розв’язку у локальному ортонормованому репері є наслідком теореми Пуанкаре–Броуера.

 

Зразок для цитування: В. О. Пелих, Ю. В. Тайстра, “Особливості кутового розподілу електромагнітного випромінювання від чорної діри Керра,” Мат. методи та фіз.-мех. поля математики, 63, № 2, 51–58 (2020).


Ключові слова


рівняння Максвелла, простір-час Керра, алгебраїчно-спеціальне поле, поляризаційний еліпс

Посилання


V. O. Pelykh, Yu. V. Taistra, “A class of general solutions of the Maxwell equations in the Kerr space-time,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 59, No. 1, 48–57 (2016); English translation: J. Math. Sci., 229, No. 2, 162–173 (2018), https://doi.org/10.1007/s10958-018-3668-5

V. O. Pelykh, Y. V. Taistra, “Null one-way fields in the Kerr space-time,” Ukr. Fiz. Zh., 62, No. 11, 1007-1113 (2018) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/ujpe62.11.1007

A. A. Starobinskiĭ, “Amplification of waves during reflection from a rotating “black hole”,” Zh. Eksp. Teor. Fiz., 64, No. 1, 48–57 (1973); English translation: Sov. Phys.–JETP, 37, No. 1, 28–32 (1973).

A. A. Starobinskiĭ, S. M. Churilov, “Amplification of electromagnetic and gravitational waves scattered by a rotating «black hole»,” Zh. Eksp. Teor. Fiz., 65, No. 1, 3–11 (1974); English translation: Sov. Phys.–JETP, 38, No. 1, 1–5 (1974).

J. M. Bardeen, W. H. Press, S. A. Teukolsky, “Rotating black holes: Locally nonrotating frames, energy extraction, and scalar synchrotron radiation,” Astrophys. J., 178, No. 2, 347–369 (1972), https://doi.org/10.1086/151796

B. Carter, “Global structure of the Kerr family of gravitational fields,” Phys. Rev., 174, 1559–1571 (1968), https://doi.org/10.1103/PhysRev.174.1559

S. Chandrasekhar, The Mathematical Theory of Black Holes, Oxford Univ. Press, New York (1983).

P. A. Connors, T. Piran, R. F. Stark, “Polarization features of X-ray radiation emitted near black holes,” Astrophys. J., 235, 224–244 (1980), https://doi.org/10.1086/157627

V. P. Frolov, A. Zelnikov, Introduction to Black Hole Physics, Oxford Univ. Press (2011).

J. Jezierski, T. Smolka, “A geometric description of Maxwell field in a Kerr space-time,” Class. Quantum Grav., 33, No. 12, Article 125035 (2016), https://doi.org/10.1088/0264-9381/33/12/125035

G. Menon, “Force-free currents and the Newman–Penrose tetrad of a Kerr black hole: exact local solutions,” Phys. Rev. D., 92, No. 2, Article 024054 (2015), https://doi.org/10.1103/PhysRevD.92.024054

V. P. Neznamov, I. I. Safronov, “The effective method to calculate eigenvalues of Chandrasekhar–Page angular equations,” Int. J. Modern Phys. D., 25, No. 10, Article 1650091 (2016), https://doi.org/10.1142/S0218271816500917

V. O. Pelykh, Y. V. Taistra, “Solution with separable variables for null one-way Maxwell field in Kerr space-time,” Acta Phys. Pol. B. Proc. Suppl., 10, No. 2, 387–390 (2017), https://doi.org/10.5506/APhysPolBSupp.10.387

S. A. Teukolsky, “Perturbations of a rotating black hole. I. Fundamental equations for gravitational, electromagnetic, and neutrino–field perturbations,” Astrophys. J., 185, 635–647 (1973), https://doi.org/10.1086/152444


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.