2021
Radiative Penrose process: Energy gain by a single radiating charged particle in the ergosphere of rotating black hole
KOLOŠ, Martin, Arman TURSUNOV a Zdeněk STUCHLÍKZákladní údaje
Originální název
Radiative Penrose process: Energy gain by a single radiating charged particle in the ergosphere of rotating black hole
Autoři
KOLOŠ, Martin (203 Česká republika, domácí), Arman TURSUNOV (860 Uzbekistán, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, domácí)
Vydání
Physical Review D, College Park (USA), American Physical Society, 2021, 2470-0010
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
Kód RIV
RIV/47813059:19630/21:A0000107
Organizační jednotka
Fyzikální ústav v Opavě
UT WoS
000606970000008
Klíčová slova anglicky
EXTRACTION
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Návaznosti
GA19-03950S, projekt VaV.
Změněno: 15. 3. 2022 12:36, Mgr. Pavlína Jalůvková
Anotace
V originále
We demonstrate an extraordinary effect of energy gain by a single radiating charged particle inside the ergosphere of a Kerr black hole in presence of magnetic field. We solve numerically the covariant form of the Lorentz-Dirac equation reduced from the DeWitt-Brehme equation and analyze energy evolution of the radiating charged particle inside the ergosphere, where the energy of emitted radiation can be negative with respect to a distant observer in dependence on the relative orientation of the magnetic field, black hole spin and the direction of the charged particle motion. Consequently, the charged particle can leave the ergosphere with energy greater than initial in expense of black hole's rotational energy. In contrast to the original Penrose process and its various modification, the new process does not require the interactions (collisions or decay) with other particles and consequent restrictions on the relative velocities between fragments. We show that such a radiative Penrose effect is potentially observable and discuss its possible relevance in formation of relativistic jets and in similar high-energy astrophysical settings.