Artigo em revista científica Q1
Scanning the parameter space of collapsing rotating thin shells
Jorge Rocha (Rocha, J. V.); Raphael Santarelli (Raphael Santarelli);
Título Revista
Classical and Quantum Gravity
Ano (publicação definitiva)
2018
Língua
--
País
Reino Unido
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Abstract/Resumo
We present results of a comprehensive study of collapsing and bouncing thin shells with rotation, framing it in the context of the weak cosmic censorship conjecture. The analysis is based on a formalism developed specifically for higher odd dimensions that is able to describe the dynamics of collapsing rotating shells exactly. We analyse and classify a plethora of shell trajectories in asymptotically flat spacetimes. The parameters varied include the shell’s mass and angular momentum, its radial velocity at infinity, the (linear) equation-of-state parameter and the spacetime dimensionality. We find that plunges of rotating shells into black holes never produce naked singularities, as long as the matter shell obeys the weak energy condition, and so respects cosmic censorship. This applies to collapses of dust shells starting from rest or with a finite velocity at infinity. Not even shells with a negative isotropic pressure component (i.e. tension) lead to the formation of naked singularities, as long as the weak energy condition is satisfied. Endowing the shells with a positive isotropic pressure component allows for the existence of bouncing trajectories satisfying the dominant energy condition and fully contained outside rotating black holes. Otherwise any turning point occurs always inside the horizon. These results are based on strong numerical evidence from scans of numerous sections in the large parameter space available to these collapsing shells. The generalisation of the radial equation of motion to a polytropic equation-of- state for the matter shell is also included in an appendix.
Agradecimentos/Acknowledgements
--
Palavras-chave
gravitational collapse,black holes,cosmic censorship,higher dimensions,thin shells
  • Ciências Físicas - Ciências Naturais

Com o objetivo de aumentar a investigação direcionada para o cumprimento dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável para 2030 das Nações Unidas, é disponibilizada no Ciência-IUL a possibilidade de associação, quando aplicável, dos artigos científicos aos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável. Estes são os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável identificados pelo(s) autor(es) para esta publicação. Para uma informação detalhada dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável, clique aqui.