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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2504.00332 (gr-qc)
[提交于 2025年4月1日 ]

标题: 反德西特时空中的阿永-贝托-加西亚黑洞周围由幻影物质包围:测地线、阴影和热力学

标题: Ayón-Beato-García black hole in AdS space-time surrounded by quintessence: geodesic, shadow and thermodynamics

Authors:Ahmad Al-Badawi, Faizuddin Ahmed, İzzet Sakallı
摘要: 在这项研究中,我们提出了引力场方程的一个新精确解,即被称为Ayón-Beato-García黑洞解,它以反德西特空间为背景,并被一种五维场包围。 这个解在三种不同的反德西特黑洞配置之间起到插值作用,分别是Ayón-Beato-García解、施瓦西-基塞列夫解和标准的施瓦西解。 我们的研究首先关注粒子的测地线运动,探讨了黑洞时空几何结构(包括非线性电动力学效应、五维场以及曲率半径的影响)如何影响质量为零和质量非零粒子在黑洞附近的动力学行为。 为了进一步丰富我们的分析,我们将研究扩展到包括黑洞解内无质量标量场的微扰动力学,并特别强调标量微扰势。 随后,我们转向黑洞阴影现象的研究,考察非线性电动力学、时空曲率以及五维场的存在如何影响黑洞投射出的阴影的大小和形状。 在本研究的最后一部分,我们将注意力转向黑洞解的热力学性质。 我们计算了几个重要的热力学量,包括霍金温度、比热容和吉布斯自由能,并分析了这些性质如何随着定义时空几何的各种参数的变化而演化,进而影响引力场,与传统的黑洞相比。
摘要: In this study, we present a novel exact solution to the gravitational field equations, known as the Ay\'on-Beato-Garc\'ia black hole solution, set against the backdrop of anti-de Sitter space and surrounded by a quintessence field. This solution serves as an interpolation between three distinct anti-de Sitter black hole configurations, namely, the Ay\'on-Beato-Garc\'ia, Schwarzschild-Kiselev, and the standard Schwarzschild black hole solutions. The first aspect of our investigation focuses on the geodesic motion of particles, where we explore how the black hole's space-time geometry-incorporating the effects of nonlinear electrodynamics, the quintessence field, and the curvature radius-influences the dynamics of both massless and massive particles near the black hole. To further enrich our analysis, we extend the study to include the perturbative dynamics of a massless scalar field within the black hole solution, placing special emphasis on the scalar perturbative potential. Subsequently, we focus into the phenomenon of black hole shadows, examining how various parameters, such as the nonlinear electrodynamics, the curvature of space-time and the presence of the quintessence field, impact the size and shape of the shadow cast by the black hole. In the final segment of our study, we shift our attention to the thermodynamics of the black hole solution. We compute several essential thermodynamic quantities, including the Hawking temperature, specific heat capacity, and Gibbs free energy, analyzing how these properties evolve in response to changes in the various parameters that define the space-time geometry, which in turn affect the gravitational field when compared to the traditional black hole
评论: 23页,16幅图,2张表格
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 高能天体物理现象 (astro-ph.HE); 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2504.00332 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2504.00332v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.00332
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: İzzet Sakallı [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 1 日 01:28:23 UTC (900 KB)
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