Penrose Süreci ve Kerr Karadeliğinin Alanında Hareket Problemi

Abstract

Newton’un Evrensel çekim yasası çerçevesi içinde, küresel simetrik bir kütle dağılımının doğurduğu gravi-tasyon alanında bir test taneciğinin yörüngesi, başlangıç koşullarına bağlı olarak, koniklerden biri olup hareket düzlemsel harekettir. Özellikle E < 0 için yörüngeler, kapalı eğriler olan elipslerdir (Bağlı Yörüngeler). Buna karşılık Einstein’ın Genel Gravitasyon Teorisi yörüngelerin bağlı halde gözlemlerede uygun olarak, kapalı olmayan elipsler olduğunu göstermektedir (Perihelik Hareket). Küresel simetrik bir karadeliğin alanında bir test taneceğinin hareket düzleminin zenit açısının belirli iki değeri arasında salınım yapmakta olduğu yani hareketin artık bir düzlem hareket olmadığı gösterilmiş bulunmaktadır (Wilkins Olayı). Bu derlemede hem küresel simetrik bir karadeliğin alanında hem de spine sahip bir karadeliğin eksenel simetrik gravitasyon alanında bir test taneciğinin hareketinin özellikleri sunulmaktadır.

The orbit of a test particle in a gravitational field of a spherical symmetric mass distribution is one of conics depending to the initial conditions and the motion is a plane motion in the scope of the Newton’s Gravitiational law. Especially the orbits are ellipses (Bound orbits) which are closed curves for E < 0. On the other hand the Einstein’s General Theory of Gravitation shows that the orbits are open ellipses in the bound states which coincides with observational results (Perihelic motion). Although this result does not change in the field of a spherical symmetric black-hole, in an axial symmetric gravitational field of spinnng black-hole, the plane of motion of a test particle oscillates between two certain zenith angels so the motion is no longer a plane motion (Wilkins effect). In this review, the properties of the motion of a test particle in the fields of either a spherical symmetric black-hole or axially symmetric spinning black-hole is presented.