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广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2508.10069v1 (gr-qc)
[提交于 2025年8月13日 ]

标题: 量子修正的RN-AdS黑洞在充满类 quintessential 流体的弦云中的变形

标题: Quantum-Corrected Deformation of RN-AdS Black Holes with a Cloud of Strings Immersed in Quintessential-like Fluid

Authors:Faizuddin Ahmed, Abdelmalek Bouzenada
摘要: 受环量子引力(LQG)的启发,我们研究了与弦云耦合的反德西特(AdS)背景中的Reissner-Nordström(RN)黑洞(BH)解,该黑洞被类似第五元素的流体包围。我们首先通过零测地线运动分析黑洞的光学特性,推导出一个控制光子动力学的有效势。这个有效势对于理解光子轨迹、圆形零轨道、光子球以及由此产生的黑洞阴影等关键现象至关重要。随后,我们通过推导描述其运动的有效势来研究中性测试粒子的动力学。利用该势,我们计算了围绕黑洞的中性粒子在圆轨道上的特定能量和特定角动量,并分析了结果。我们还研究了最内稳定圆轨道(ISCO),并展示了各种几何和物理性质如何影响ISCO的半径。此外,我们通过推导关键量如霍金温度、熵、吉布斯自由能、内能和比热容来探索BH解的热力学性质。在整个研究中,我们展示了测地线结构、标量场行为和热力学性质显著受到弦云、量子修正、电荷、周围类似第五元素的流体以及AdS曲率半径等参数的影响。
摘要: Inspired by Loop Quantum Gravity (LQG), we investigate the Reissner-Nordstr\"om (RN) black hole (BH) solution coupled with a cloud of strings in an anti-de Sitter (AdS) background, surrounded by a quintessence-like fluid. We begin by analyzing the optical properties of the BH through null geodesic motion, deriving an effective potential that governs photon dynamics. This effective potential is central to understanding key phenomena such as photon trajectories, circular null orbits, photon sphere, and the resulting BH shadow. Subsequently, we study the dynamics of neutral test particles by deriving effective potential that describes their motion. Using the potential, we compute the specific energy and specific angular momentum of neutral particles in circular orbits around the BH and analyze the outcomes. We also investigate the innermost stable circular orbits (ISCO) and demonstrate how various geometrical and physical properties influence the radius of ISCO. Furthermore, we explore the thermodynamic properties of the BH solution by deriving key quantities such as the Hawking temperature, entropy, Gibbs free energy, internal energy, and specific heat capacity. Throughout the study, we demonstrate that the geodesic structure, scalar field behavior, and thermodynamic properties are significantly influenced by parameters such as the string cloud, quantum correction, electric charge, the surrounding quintessence-like fluid, and the AdS curvature radius.
评论: 16页;9图;4表
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2508.10069 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2508.10069v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.10069
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Faizuddin Ahmed [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 8 月 13 日 12:19:08 UTC (589 KB)
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