J 2022

On light surfaces in black hole thermodynamics

PUGLIESE, Daniela a H. QUEVEDO

Základní údaje

Originální název

On light surfaces in black hole thermodynamics

Autoři

PUGLIESE, Daniela (380 Itálie, domácí) a H. QUEVEDO

Vydání

European Physical Journal C, New York (USA), SPRINGER, 2022, 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

Kód RIV

RIV/47813059:19630/22:A0000216

Organizační jednotka

Fyzikální ústav v Opavě

UT WoS

000797554900001

Klíčová slova anglicky

classical black hole thermodynamics;Kerr geometry;spin ;

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 31. 1. 2023 13:41, Mgr. Pavlína Jalůvková

Anotace

V originále

We discuss the fundamentals of classical black hole (BH) thermodynamics in a new framework determined by light surfaces and their frequencies. This new approach allows us to study BH transitions inside the Kerr geometry. In the case of BHs, we introduce a new parametrization of the metric in terms of the maximum extractable rotational energy or, correspondingly, the irreducible mass, which is an alternative to the spin parametrization. It turns out that BH spacetimes with spins a/M = root 8/9 and a/M = 1/root 2 show anomalies in the rotational energy extraction and surface gravity whereas the case a/M = root 3/2 is of particular relevance to study the variations of the horizon area. We find the general conditions under which BH transitions can occur and express them in terms of the masses of the initial and final states. This shows that BH transitions in the Kerr geometry are not arbitrary but depend on the relationship between the mass and spin of the initial and final states. From an observational point of view, we argue that near the BH poles it is possible to detect photon orbits with frequencies that characterize the light surfaces analyzed in this work.