J 2017

Photon motion in Kerr-de Sitter spacetimes

CHARBULÁK, Daniel a Zdeněk STUCHLÍK

Základní údaje

Originální název

Photon motion in Kerr-de Sitter spacetimes

Autoři

CHARBULÁK, Daniel (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

European Physical Journal C, 2017, 1434-6044

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10308 Astronomy

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/47813059:19240/17:A0000004

Organizační jednotka

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě

UT WoS

000418591100003

Klíčová slova anglicky

nonzero cosmological constant; black-hole; naked singularity; radial motion; charged-particles; dark energy; thick discs; orbits; field; time

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

Návaznosti

GB14-37086G, projekt VaV.
Změněno: 5. 4. 2018 16:04, RNDr. Jan Hladík, Ph.D.

Anotace

V originále

We study the general motion of photons in the Kerr-de Sitter black-hole and naked singularity spacetimes. The motion is governed by the impact parameters X, related to the axial symmetry of the spacetime, and q, related to its hidden symmetry. Appropriate "effective potentials" governing the latitudinal and radial motion are introduced and their behavior is examined by the "Chinese boxes" technique giving regions allowed for the motion in terms of the impact parameters. Restrictions on the impact parameters X and q are established in dependence on the spacetime parameters M, Lambda, a. The motion can be of orbital type (crossing the equatorial plane, q > 0) and vortical type (tied above or below the equatorial plane, q < 0). It is shown that for negative values of q, the reality conditions imposed on the latitudinal motion yield stronger constraints on the parameter X than that following from the reality condition of the radial motion, excluding the existence of vortical motion of constant radius. The properties of the spherical photon orbits of the orbital type are determined and used along with the properties of the effective potentials as criteria of classification of the KdS spacetimes according to the properties of the motion of the photon.