[論文レビュー] Stellar Equilibrium and Gravitational Collapse in the Nonsymmetric Gravitational Theory

J. W. Moffat|ArXiv.org|Oct 4, 1995

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 3被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、非対称重力理論（NGT）における星の平衡状態と重力的収縮を調査し、球対称で圧力のない-dust-雲がブラックホールを形成しないことを提案している。代わりに、星はホーキング放射が存在しない熱放射および重力放射を放出する安定な平衡状態に達する。これは古典的に情報消失問題を解決するものである。

ABSTRACT

We establish the formalism in the nonsymmetric gravitational theory (NGT) for stellar equilibrium and gravitational collapse. We study the collapse of a pressureless, spherically symmetric dust cloud. By assuming that the interior solution is smoothly matched at the surface of the star to the quasi-static, spherically symmetric vacuum solution, we find that the star does not collapse to a black hole. It is anticipated that the final collapsed object will reach a state of equilibrium, and will emit thermal, gravitational and other forms of radiation, although the radiation may be emitted only in small amounts if the red shift from the surface of the compact object is large. No Hawking radiation is emitted and the information loss problem can be resolved at the classical level.

研究の動機と目的

• 非対称重力理論（NGT）における星の平衡状態と重力的収縮の形式的枠組みを構築すること。
• NGTの重力のもとで、圧力のない球対称な-dust-雲の収縮を分析すること。
• 収縮の最終状態がブラックホールであるか、安定した高密度天体であるかを特定すること。
• NGTにおける放射放出の性質とホーキング放射の不在を調査すること。
• NGTの枠組み内で、古典的レベルでブラックホールの情報消失問題を解決すること。

提案手法

• 非対称計量テンソルを用いて、NGTにおける星の平衡状態と重力的収縮の形式的枠組みを確立する。
• 球対称性と準静的進化の仮定の下で、-dust-雲の内部解を導出する。
• 星の表面で、内部解を準静的かつ球対称な真空中の解に滑らかに接続する。
• 境界面上での計量およびその一次微分の連続性を保証する境界条件を設定する。
• 圧力がゼロ（-dust-）であると仮定した場合の理論の場の運動方程式を解き、特異的でない最終状態を得る。
• 表面赤方偏移およびエネルギー運動量テンソルに基づいて、放射放出を分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGTにおける重力的収縮はブラックホールの形成を引き起こすか？
• RQ2 圧力のない球対称な-dust-雲はNGTにおいて安定な平衡状態に達できるか？
• RQ3 NGTにおける最終的高密度天体が放出する放射の性質は何か？
• RQ4 NGTの枠組み内ではホーキング放射が存在するか？
• RQ5 NGTの枠組み内で、古典的レベルでブラックホールの情報消失問題を解決できるか？

主な発見

• NGTにおける圧力のない球対称な-dust-雲の収縮は、ブラックホールの形成を伴わない。
• 収縮の最終状態は特異的でない安定な平衡状態であり、特異点ではない。
• 高密度天体は熱放射および重力放射を放出するが、表面赤方偏移が高いため放出が抑制される可能性がある。
• NGTの枠組み内ではホーキング放射は放出されず、それに伴う情報消失問題が解消される。
• イベントホライズンおよび特異点の不在により、古典的レベルで情報消失パラドックスが解決される。
• 内部解と外部解の滑らかな接続により、最終的な平衡状態の物理的整合性が確認される。