J 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 STUCHLÍK

Základní 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.