Estudio del movimiento de partículas de prueba en el campo gravitacional generado por la superposición de un agujero negro de Schwarzschild con un disco anular

Abstract

En este trabajo de investigación se estudió el movimiento de partículas de prueba, temporales y nulas, en un espacio-tiempo de Weyl correspondiente a la superposición de un agujero negro de Schwarzschild con el primer miembro de la familia de discos anulares de González, Gutiérrez-Piñeres y Viña-Cervantes (Phys. Rev. D 79, 124048, 2009). Para ello, se resolvieron las ecuaciones de las geodésicas para dicho espacio-tiempo mediante solución numérica; primero, se consideró la naturaleza de las posibles órbitas ecuatoriales por medio de un análisis cualitativo del potencial efectivo, dentro y fuera del disco, y segundo, se eyectó partículas radialmente en el primer cuadrante del plano (r, z). Además, se analizó la existencia de órbitas circulares ecuatoriales estables, inestables y marginalmente estables. Como principales resultados se determinó la órbita circular marginalmente estable, la órbita marginalmente ligada y la órbita circular de fotones sobre el plano ecuatorial.