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Colapso de la cáscara delgada con masa negativa

Supongamos que tenemos una cáscara de luz colapsada (entrante) con masa negativa y que disminuye aún más. La cáscara es radiante y por lo tanto la región exterior es la de la solución Vaidya saliente.

$$ds^2 = -(1-\frac{2m(u)}{r})du^2-2 du dr +r^2d\Omega^2$$

Cuando la cáscara llega al origen, la masa diverge hasta el infinito negativo. Pero la función de masa de Vaidya viene dada por $m=m(u)$ , donde $u$ es una coordenada nula y es constante en un rayo de luz saliente.

Tengo problemas para saber qué resulta de esta configuración de colapso:

  1. ¿Se formaría una singularidad temporal con masa negativa infinita a partir de este tipo de colapso? Si es así, ¿qué tipo de espaciotiempo exterior tendría?

  2. Una vez que la cáscara se derrumba a $r=0$ (o, digamos, en algún punto finito $u=u_1$ ), la función de masa vista desde un rayo de luz saliente en $u_1$ es infinito (negativo), por lo que el escalar de Kretschmann $\left(K=\frac{48m^2(u)}{r^6}\right)$ divergiría y produciría una singularidad de curvatura similar a la de la luz, ¿correcto?

Pensaba que las singularidades luminosas en este espaciotiempo no tendrían masa, ya que el horizonte de sucesos estaría en la propia singularidad y así $m=r/2$ en $r=0$ .

Se agradecería una ayuda. Abierto a una lluvia de ideas.

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MRA Puntos 546

Esto no se puede responder en la forma en que lo tienes. La pregunta que yo haría es: ¿qué condición de contorno estás poniendo en la superficie de la cáscara? No basta con afirmar que la solución exterior es la solución de Vaidya, hay que aplicar algún tipo de condiciones del interior (supuestamente de Minkowski) de la cáscara y del exterior de la misma, así como alguna ecuación R(u) que dé la ubicación de la cáscara en función del tiempo (presumiblemente nulo).

Si está atascado, consulte el excelente libro de Eric Poisson, A relativists' cookbook, que tiene un capítulo sobre este mismo tipo de problema.

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Gracias por su respuesta. En realidad estoy siguiendo el trabajo de ( arxiv.org/pdf/gr-qc/9608063.pdf ). Aquí, los autores hacen coincidir un espaciotiempo interior que es el de Roberts de un campo escalar autosimilar sin masa, con una solución exterior de Vaidya. El emparejamiento puede hacerse suavemente (sin cáscara delgada), pero los autores también consideran el caso de una cáscara no evanescente, de modo que la función de masa vista desde el exterior viene dada por $(M_{\phi}(u)+M_{shell}(u))$ . Su enfoque en la cáscara de masa negativa es bastante cuestionable (Fig.5), por lo que estaba comprobando un enfoque diferente.

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