弦黑洞和类quintessence物质包围的黑洞时空中的引力效应

发布时间：2017-12-20 23:09

  本文关键词：弦黑洞和类quintessence物质包围的黑洞时空中的引力效应　出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：黑洞产生的引力场非常强劲,以至于即使光线进入其视界内也无法逃逸。因而黑洞无法直接观测,但是可以通过其它间接方式,例如霍金辐射、粒子流喷射、吸积盘和引力透镜等效应,进行观测研究来获取黑洞的存在及质量等相关信息。本文从黑洞时空中粒子的轨道运动、黑洞对类quintessence物质的吸积和黑洞产生的强引力透镜效应三个方面对黑洞进行了研究。在第一章,我们对黑洞的形成和分类、暗能量标量场模型及引力透镜效应的基础知识进行了简单介绍。在第二章,借助相平面分析法,结合有效势能研究了弦黑洞引力场中的轨道动力学。给出了弦黑洞引力场中的广义相对论运动方程,讨论了试验粒子的轨道稳定性和轨道类型。我们的结果显示,当角动量b≤4.3887时,试验粒子将掉入黑洞,且在rmin=5.47422处,试验粒子存在最小稳定圆轨道。在第三章,研究了带电弦黑洞对暗能量的吸积问题,得到了流体速度等于声速的临界点位于视界之内。我们考虑线性暗能量和Chaplygin气体两种暗能量模型,分别给出了黑洞吸积这两种暗能量时质量变化的表达式。通过分析得到,当带电弦黑洞吸积类phantom暗能量(满足ρ+p0)时,质量会减少；而吸积类quintessence暗能量(满足ρ+p0)时,质量会增加。在第四章和第五章,利用强场限制条件,分别研究了弦黑洞和由类quintessence物质包围并带有立体亏损角的黑洞时空中的强引力透镜效应。假设这两种黑洞模型都是位于银河系中心的超大质量天体,我们评估了它们的强场限制参数和可观测量的数值解。研究得到,在弦黑洞引力场中,随着度规参数α的增长,角位置θ∞增大,相对亮度Rm减小。在由类quintessence物质包围的带有立体亏损角的黑洞时空中,随着立体亏损角或类quintessence物质的能量密度的增加,偏折角和强场限制参数都增加得越来越快。且与Schwarzschild黑洞进行比较,被类quintessence物质包围的黑洞存在更小的相对亮度,当暗能量的状态参数取不同值时,角位置和角间距的变化情况也不同。因此,借助强引力透镜效应,我们可以将弦黑洞和被类quintessence物质包围的带立体亏损角的黑洞与Schwarzschild黑洞区分开来,也为进一步了解这两种黑洞提供了一种可行的方法。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P145.8

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本文编号：1313751