J 2018

Spherical photon orbits in the field of Kerr naked singularities

CHARBULÁK, Daniel a Zdeněk STUCHLÍK

Základní 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

URL

Kód RIV

RIV/47813059:19240/18:A0000245

Organizační jednotka

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě

DOI

http://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-018-6336-5

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.
Zobrazeno: 1. 11. 2024 08:29