کرۀ فوتونی و سایۀ سیاه‌چالۀ کاتلر پویا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده
در این مقاله به بررسی تحلیلی سایۀ یک سیاه‌چاله غوطه‌ور در پس‌زمینه‌ای پویا که بازتاب دهنده انبساط جهان در اثر وجود انرژی تاریک است، می‌پردازیم. با استفاده از یک متریک وابسته به زمان (متریک کاتلر پویا)، ژئودزی‌های پوچ (نورگونه) فضا-زمان را به‌دست می‌آوریم و پتانسیل مؤثر برای پرتوهای نور را محاسبه می‌کنیم. نتایج محاسبات ما نشان می‌دهد که انبساط کیهان به کاهش تدریجی شعاع کرۀ فوتونی و نیز سایۀ سیاه‌چاله در طول زمان منجر می‌شود. این پدیده می‌تواند راهی برای تعیین پارامترهای کیهانی باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Photon sphere and shadow of dynamical Kottler black hole

نویسندگان English

Zahra Allahyari Jalali
Ali akbar Asgari
Tarbiat Modares University
چکیده English

In this paper, we analyze the shadow of a black hole immersed in a dynamic background reflecting the expansion of the universe due to the presence of dark energy. Using a time-dependent metric (the dynamic Kottler metric), we obtain the null (lightlike) geodesics of spacetime and calculate the effective potential for light rays. Our results show that the expansion of the universe causes the radius of the photon sphere, and consequently the black hole shadow, to decrease gradually over time. This phenomenon can be a way to determine cosmological parameters.

کلیدواژه‌ها English

Kottler black hole
Photon sphere
Black hole shadow
1.       V Perlick, and O Y Tsupko, Phys. Rep. 947 (2022) 1.
2.       J  L Synge, Mon. Not. R. Astron. Soc. 131 (1966) 463.
3.       Ya B Zeldovich, and I D Novikov, Sov. Phys. Usp. 8 (1966) 522.
4.       J B Griffiths, and J Podolský, “Exact Space-Times in Einstein's General Relativity”, Cambridge University Press (2009).
5.       A H Abbassi, JHEP 011 (1999) 9904.
6.       S M Carroll, “Spacetime and Geometry:An Introduction to General Relativity”, Addison-Wesley (2004).
7.       V P Frolov, and A Zelnikov,  “Introduction to Black Hole Physics”, Oxford University Press (2011).
8.       S Chandrasekhar,  “Mathematical Theory of Black Holes”, Oxford University Press (1992).

تحت نظارت وف بومی