Solusi Persamaan Medan Einstein untuk Lubang Hitam Statis dan Bermuatan dengan Potensial Riesz

Authors

  • Era Zikri Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura
  • Hasanuddin Hasanuddin Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura http://orcid.org/0000-0002-0604-929X
  • Azrul Azwar Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura

DOI:

https://doi.org/10.26418/positron.v14i1.70939

Keywords:

lubang hitam, lubang hitam Reissner-Nordström, lubang hitam Schwarzschild, persamaan medan Einstein, potensial Riesz

Abstract

Lubang hitam adalah objek astronomi dengan perilaku yang menarik untuk dikaji karena efek gravitasinya yang sangat kuat sehingga cahaya tidak bisa lepas dari efek tersebut. Perilaku lubang hitam dapat ditinjau dari parameter seperti massa, muatan listrik total, dan momentum sudutnya. Artikel ini bertujuan untuk menyelesaikan persamaan medan Einstein dengan menyertakan parameter massa dan muatan listrik total dengan potensial Riesz yang merepresentasikan sebuah lubang hitam. Perhitungan dimulai dengan penentuan inversi dari metrik ansatz, simbol Christoffel, tensor dan skalar Ricci, tensor Einstein, tensor kuat medan elektromagnetik, tensor energi-momentum, dan penyelesaian persamaan medan Einstein. Hasil yang diperoleh berupa solusi persamaan medan Einstein bentuk baru yang mengandung parameter s dengan interval dari 0 sampai tak hingga. Untuk nilai s sama dengan 0, solusi persamaan medan Einstein akan tereduksi menjadi solusi lubang hitam Reissner-Nordström, sedangkan untuk nilai s menuju tak hingga, solusi persamaan medan Einstein akan tereduksi menjadi solusi lubang hitam Schwarzschild. Hasil ini menunjukkan bahwa solusi persamaan Einstein yang diperoleh merupakan generalisasi dari bentuk solusi untuk lubang hitam Reissner-Nordström dan Schwarzschild. Adanya parameter  juga dapat menunjukkan evolusi kurvatur ruang-waktu dari metrik Reissner-Nordström ke metrik Schwarzschild.

References

Ponce De Leon, J. , Regular Reissner-Nordström black hole solutions from linear electrodynamics, Physical Review D, 95(12), pp.1–16, 2017

Zulfa, I. L. , Alamsyah, R. P. , and Fitriani, A. , Solusi Metrik Kerr-Newman Untuk Dimensi Ruang-waktu 3+1 Dengan Invariansi Rotasi Anisotropik, Al-Fiziya: Journal of Materials Science, Geophysics, Instrumentation and Theoretical Physics, 3(2), pp.94–102, 2020

Toshmatov, B. , Stuchlík, Z. , and Ahmedov, B., Can electromagnetic charge inhabit in Rastall gravity?, Physics of the Dark Universe, 41, 2023

Herli , Hasanuddin , and Arman, Y. , Kajian Numerik Orbit Foton di Sekitar Lubang Hitam Bermuatan Netral Berotasi, Prisma Fisika, 10(1), pp.68–75, 2022

Tursunov, A. , Juraev, B. , Stuchlík, Z. , and Kološ, M. , Electric Penrose process: High-energy acceleration of ionized particles by nonrotating weakly charged black hole, Physical Review D, 104(8), 2021

Bernard, C. , Metrik Reissner-Nordström dalam Teori Gravitasi Einstein, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, 13(1), pp.1, 2017

Handayana, I. G. N. Y. and Angraini, L. M. , Singularitas Semu Pada Ruang-waktu Reissner-Nordström, Orbita: Jurnal Kajian, Inovasi dan Aplikasi Pendidikan Fisika, 5(2), pp.82, 2019

Nirwanasari , Hasanuddin , and Nurhanisa, M. , Solusi Persamaan Einstein Untuk Lubang Hitam Reissner-Nordström Ekstrem, Prisma Fisika, 7(3), pp.175, 2019

Halilsoy, M. and Mazharimousavi, S. H. , Interpolating the Schwarzschild and de-Sitter metrics, International Journal of Modern Physics D, 28(2), 2019

Riesz, M. , L’intégrale de Riemann-Liouville et le problème de Cauchy, Acta Mathematica, 81pp.1–222, 1949

Crenshaw, M. E. , Conservation of energy and momentum for an electromagnetic field propagating into a linear medium from the vacuumpp.1–9, 2022

Ruffini, R. , Wu, Y. Bin , and Xue, S. S. , Einstein-Euler-Heisenberg theory and charged black holes, Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, 88(8), 2013

Carroll, S. ,Spacetime and Geometry: Pearson New International Edition: An Introduction to General Relativity,Pearson Education, 2014

Gautama, S. E. ,Pengantar Teori Relativitas Umum dan Kosmologi, Paradoks Softbook Publisher, 2018

Cardoso, V. , Macedo, C. F. B. , Pani, P. , and Ferrari, V. , Black holes and gravitational waves in models of minicharged dark matter, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2016(5), 2016

Pan, Z. and Yang, H. , Black hole discharge: Very-high-energy gamma rays from black hole-neutron star mergers, Physical Review D, 100(4), pp.1–9, 2019

Obaje, V. and Kizito O, E. , The Parallelism Between The Howosu Ricci Scalar And The Schwarzschild Ricci Scalar, Nigerian Journal of Physics, 31pp.60–65, 2023

Biasio, D. De , Freigang, J. , Lüst, D. , and Wiseman, T. , Gradient flow of Einstein-Maxwell theory and Reissner-Nordström black holes, Journal of High Energy Physics, 2023

Downloads

Published

2024-05-31