コンテンツにスキップ

ファイル:Black.Hole,Extremal.Kerr.Newman,Raytracing.png

ページのコンテンツが他言語でサポートされていません。

Black.Hole,Extremal.Kerr.Newman,Raytracing.png(800 × 430 ピクセル、ファイルサイズ: 262キロバイト、MIME タイプ: image/png)

概要

解説
English: Extremal Kerr-Newman black hole with spin a/M=√½ and charge Q/M=√½, in natural units of G=K=c=1. Therefore a²+Q²=M². The observer is at r=50M and views the black hole from the equatorial plane (edge on). FOV: 77.4°×38.7°. The equations that were used to raytrace the image can be found here.
日付
原典 投稿者自身による著作物
作者 Yukterez (Simon Tyran, Vienna). Source material for the Milky way background (also available on Commons): ESO/S.Brunier. Code for the relativistic raytracer: yukterez.net
その他のバージョン
Naked singularity viewed from the equatorial plane
The same naked singularity viewed from 45°
The same naked singularity viewed from the top

Equations

Line-element in Boyer-Lindquist-coordinates:

Shorthand terms:

with the dimensionless spin parameter a=Jc/G/M² and the dimensionless electric charge parameter ℧=Qₑ/M·√(K/G). Here G=M=c=K=1 so that a=J und ℧=Qₑ, with lengths in GM/c² and times in GM/c³.

Co- and contravariant metric:

Contravariant Maxwell tensor:

The coordinate acceleration of a test-particle with the specific charge q is given by

with the Christoffel-symbols

So the second proper time derivatives are

for the time component,

for the radial component,

the poloidial component and

for the axial component of the 4-acceleration. The total time dilation is

where the differentiation goes by the proper time τ for charged (q≠0) and neutral (q=0) particles (μ=-1, v<1), and for massless particles (μ=0, v=1) by the spatial affine parameter ŝ. The relation between the first proper time derivatives and the local three-velocity components relative to a ZAMO is

The local three-velocity in terms of the position and the constants of motion is

which reduces to

if the charge of the test particle is q=0. The escape velocity of a charged particle with zero orbital angular momentum is

which for a neutral test particle with q=0 reduces to

with the gravitational time dilation of a locally stationary ZAMO

which is infinite at the horizon. The time dilation of a globally stationary particle (with respect to the fixed stars) is

which is infinite at the ergosphere. The Frame-Dragging angular velocity observed at infinity is

The local frame dragging velocity with respect to the fixed stars is therefore

which is c at the ergosphere. The axial radius of gyration is

The 3 conserved quantities are 1) the total energy:

2) the axial angular momentum:

3) the Carter constant:

The effective radial potential whose zero roots define the turning points is

and the poloidial potential

with the parameter

The azimutal and latitudinal impact parameters are

The horizons and ergospheres have the Boyer-Lindquist-radius

In this article the total mass equivalent M, which also contains the rotational and the electrical field energy, is set to 1; the relation of M with the irreducible mass is

where a is in units of M.

ライセンス

この作品の著作権者である私は、この作品を以下のライセンスで提供します。
w:ja:クリエイティブ・コモンズ
表示 継承
このファイルはクリエイティブ・コモンズ 表示-継承 4.0 国際ライセンスのもとに利用を許諾されています。
あなたは以下の条件に従う場合に限り、自由に
  • 共有 – 本作品を複製、頒布、展示、実演できます。
  • 再構成 – 二次的著作物を作成できます。
あなたの従うべき条件は以下の通りです。
  • 表示 – あなたは適切なクレジットを表示し、ライセンスへのリンクを提供し、変更があったらその旨を示さなければなりません。これらは合理的であればどのような方法で行っても構いませんが、許諾者があなたやあなたの利用行為を支持していると示唆するような方法は除きます。
  • 継承 – もしあなたがこの作品をリミックスしたり、改変したり、加工した場合には、あなたはあなたの貢献部分を元の作品とこれと同一または互換性があるライセンスの下に頒布しなければなりません。

キャプション

このファイルの内容を1行で記述してください
spinning and charged black hole

このファイルに描写されている項目

題材

10 4 2018

a203269c7f3ed97e2242933c91863991d72e80c6

268,527 バイト

430 ピクセル

800 ピクセル

ファイルの履歴

過去の版のファイルを表示するには、その版の日時をクリックしてください。

日付と時刻サムネイル寸法利用者コメント
現在の版2018年4月21日 (土) 02:002018年4月21日 (土) 02:00時点における版のサムネイル800 × 430 (262キロバイト)Yukterezdisplay the distance and angle of view in the right upper corner
2018年4月11日 (水) 20:132018年4月11日 (水) 20:13時点における版のサムネイル800 × 430 (262キロバイト)Yukterezreduced width to 800px to avoid rescaling
2018年4月11日 (水) 19:592018年4月11日 (水) 19:59時点における版のサムネイル860 × 430 (285キロバイト)YukterezUser created page with UploadWizard

このファイルを使用しているページはありません。

グローバルなファイル使用状況

以下に挙げる他のウィキがこの画像を使っています:

メタデータ