2018
Spherical photon orbits in the field of Kerr naked singularities
CHARBULÁK, Daniel a Zdeněk STUCHLÍKZákladní údaje
Originální název
Spherical photon orbits in the field of Kerr naked singularities
Autoři
CHARBULÁK, Daniel (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
European Physical Journal C, 2018, 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
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 4.843
Kód RIV
RIV/47813059:19240/18:A0000245
Organizační jednotka
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
UT WoS
000448860000004
Klíčová slova anglicky
Kerr naked singularity; photon orbits; stable circular geodesics
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Návaznosti
GJ16-03564Y, projekt VaV.
Změněno: 5. 4. 2019 02:03, RNDr. Jan Hladík, Ph.D.
Anotace
V originále
For the Kerr naked singularity (KNS) spacetimes, we study properties of spherical photon orbits (SPOs) confined to constant Boyer-Lindquist radius r. Some new features of the SPOs are found, having no counterparts in the Kerr black hole (KBH) spacetimes, especially stable orbits that could be pure prograde/retrograde, or with turning point in the azimuthal direction. At r > 1 (r < 1) the covariant photon energy E > 0 (E < 0), at r = 1 there is E = 0. All unstable orbits must have E > 0. It is shown that the polar SPOs can exist only in the spacetimes with dimensionless spin a < 1.7996. Existence of closed SPOs with vanishing total change of the azimuth is demonstrated. Classification of the KNS and KBH spacetimes in dependence on their dimensionless spin a is proposed, considering the properties of the SPOs. For selected types of the KNS spacetimes, typical SPOs are constructed, including the closed paths. It is shown that the stable SPOs intersect the equatorial plane in a region of stable circular orbits of test particles, depending on the spin a. Relevance of this intersection for the Keplerian accretion discs is outlined and observational effects are estimated.