物理学。Rev.D 86，024010（2012）-旋转黑洞对圆偏振光的散射

旋转黑洞对圆偏振光的散射

Valeri P.Frolov和Andrey A.Shoom

物理学。版次D86，024010–2012年7月3日出版

摘要

我们研究了旋转（Kerr）黑洞对偏振光的散射 $M（M）$ 和角动量 $J型$ 为了跟踪光子轨迹的偏振依赖性，可以使用以下无量纲参数： $ε = \pm (ω M（M）)^{- 1}$ ，其中 $ω$ 是光子频率和符号 $+$ ( $-$ )对应于右（左）圆极化。我们假设 $| ε | ≪ 1$ 并使用在[物理学。版次D 84, 044026 (2011)]; 也就是说，我们在 $ε$ 将偏振相关项引入到eikonal方程中。这些修正修改了光子的延迟行为。我们证明了光子沿着一条空曲线移动，在极限 $ε = 0$ 变为零测地线。我们主要研究偏振光的散射问题。也就是说，我们考虑以下问题：（i）光子的弯曲角度如何取决于其偏振？（ii）点光源图像的位置如何取决于其偏振？（iii）光子的到达时间如何取决于其偏振？我们进行了数值计算，说明了极端旋转黑洞的这些效应，并讨论了它们的可能应用。