جواب های کرمچاله ای قابل عبور در گرانش اینشتین-کیوبیک با تابع سرخگرایی های متغیر

طالبی زاده, زهرا; مهدی زاده, محمدرضا; صادقی نژاد, عمید

doi:10.22055/jrmbs.2023.18500

جواب های کرمچاله ای قابل عبور در گرانش اینشتین-کیوبیک با تابع سرخگرایی های متغیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

10.22055/jrmbs.2023.18500

چکیده

در این پژوهش، پایداری و تحلیل دوشاخگی امواج غیرخطی یون-صوتی در یک پلاسما شامل یون‌های سرد، الکترون‌ها و پوزیترون‌های غیرماکسولی(با توزیع کاپا) بررسی شده است. در ابتدا، یک معادلة مشخصه برای دینامیک امواج یون-صوتی تعیین و سپس پایداری امواج در حال حرکت در فضای پارامتری نقاط تعادل و چگالی پوزیترون‌ها مورد بحث قرار گرفته است. مشخص می‌شود که حرکت دینامیکی مدارهای هموکلینیک و مدارهای دوره‌ای غیرخطی به‌ازای یک مقدار بحرانی چگالی پوزیترون تحت دوشاخگی قرار می‌گیرند، طوری‌که دو نقطه ثابت بهم برخورد می‌کنند و سپس پایداری آنها تغییر می‌کند. تغییرات چگالی اولیه و بحرانی پوزیترون‌ها ، برحسب طیف گسترده‌ای از مقادیر شاخص طیفی پوزیترون‌ها و نسبت دمای الکترون‌ها به پوزیترون‌ها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه براین، بر طبق تحلیل فضای فاز، وجود مدارهای هموکلینیک، مدارهای دوره‌ای غیرخطی و همچنین تناوبی با دامنه بالا نیز برای شرایط مختلف بررسی شده است. نشان داده شده است که چگالی پوزیترون‌ها و نسبت دمای الکترون به پوزیترون نقش مهمی در انتشار امواج غیرخطی دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

گرانش و کیهانشناسی

عنوان مقاله [English]

Traversable wormholes in Einsteinian cubic gravity with variable red-shift functions

نویسندگان [English]

zahra talbizadeh
mohammad reza mehdizadeh
Amid Sadeghi nezhad

Faculty of physics, Shahid Bahonar University of Kermanaz, Iran

چکیده [English]

In this work, we study wormhole solutions described by a radial dependent red-shift function in Einstein-cubic gravity. We derive wormhole solutions by assuming a particular equation of state and check the standard energy conditions. These solutions by imposing suitable values the parameters of the theory satisfy the weak energy condition in the vicinity of the throat. We calculate the null and time-like geodesic equations in the space-time of the wormhole solutions. In addition, by using these solutions and the effective potential formalism, some geodesics are classified. We discuss the geodesics of the test particles and classify them according to the particle’s energy and angular momentum. Finally, using gravitational lensing effects, observational features of the wormhole structure are discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

Wormhole. Weak Energy Conditions
Geodesic
Modified Gravity Theories

مراجع

[1] C.W. Misner, J.A. Wheeler, Classical physics as geometry, Annals of physics, 2 (1957) 525-603. https://doi.org/0003-4916(57)90049-0

[2] F. d’Ovidio, E. Mosekilde, Dynamical system approach to phyllotaxis, Physical Review E, 61 (2000) 354. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.61.354

[3] S.D. Forghani, S.H. Mazharimousavi, Thin-shell wormholes with ordinary matter in pure Gauss-Bonnet gravity, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2020 (2020) 018. https://doi.org/10.48550/arXiv.2002.08358

[4] M.R. Mehdizadeh, M.K. Zangeneh, F.S. Lobo, Einstein-Gauss-Bonnet traversable wormholes satisfying the weak energy condition, Physical Review D, 91 (2015) 084004. https://doi.org/10.48550/arXiv.1501.04773

[5] A. Agnese, M. La Camera, Gravitation without black holes, Physical Review D, 31 (1985) 1280. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.31.1280

[6] F.S. Lobo, M.A. Oliveira, Wormhole geometries in f (R) modified theories of gravity, Physical Review D, 80 (2009) 104012. https://doi.org/10.48550/arXiv.0909.5539

[7] J.Y. Kim, M.-I. Park, On a new approach for constructing wormholes in Einstein–Born–Infeld gravity, The European Physical Journal C, 76 (2016) 1-11. https://doi.org/10.48550/arXiv.1608.00445

[8] M. Mehdizadeh, N. Riazi, Cosmological wormholes in Lovelock gravity, Physical Review D, 85 (2012) 1240220. https://doi.org/10.48550/arXiv.2111.14828

[9] B. Zwiebach, Curvature squared terms and string theories, Physics Letters B, 156 (1985) 315-317. https://doi.org/10.1016/0370-(85)91616-8

[10] R.C. Myers, M.F. Paulos, A. Sinha, Holographic studies of quasi-topological gravity, Journal of High Energy Physics, 2010 (2010) 1-44. https://doi.org/10.48550/arXiv.1004.2055

[11] G. Mustafa, T.-C. Xia, I. Hussain, M.F. Shamir, Spherically symmetric static wormhole models in the Einsteinian cubic gravity, International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 17 (2020) 2050214. https://doi.org/10.1142/S02182050214X

[12] I. Hussain, G. Mustafa, Traversable wormholes in Einsteinian-cubic-gravity with hybrid shape functions, International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 19 (2022) 2250074. https://doi.org/10.1142/S19887822500748

[13] P. Bueno, P.A. Cano, Einsteinian cubic gravity, Physical Review D, 94 (2016) 104005. https://doi.org/10.48550/arXiv.1607.06463

[14] P. Bueno, P.A. Cano, Four-dimensional black holes in Einsteinian cubic gravity, Physical Review D, 94 (2016) 124051. https://doi.org/10.48550/arXiv.1610.08019

[15] M.R. Mehdizadeh, A.H. Ziaie, Traversable wormholes in Einsteinian cubic gravity, Modern Physics Letters A, 35 (2020) 2050017. https://doi.org/10.48550/arXiv.1903.10907

[16] M.S. Morris, K.S. Thorne, Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity, American Journal of Physics, 56 (1988) 395-412. https://doi.org/10.1119/1.15620

[17] P. Pavlovic, M. Sossich, Wormholes in viable f (R) modified theories of gravity and weak energy condition, The European Physical Journal C, 75 (2015) 117. https://doi.org/10.48550/arXiv.1406.2509

[18]P. Taylor, Propagation of test particles and scalar fields on a class of wormhole space-times, Physical Review D, 90 (2014) 024057. https://doi.10.1103/PhysRevD.90.024057

[19] M.R. Mehdizadeh, A.H. Ziaie, Charged wormhole solutions in Einstein-Cartan gravity, Physical Review D, 99 (2019) 064033. https://doi.org/10.48550/arXiv.1811.03364

[20] M. Thibeault, C. Simeone, E.F. Eiroa, Thin-shell wormholes in Einstein–Maxwell theory with a Gauss–Bonnet term, General Relativity and Gravitation, 38 (2006) 1593-1608. https://doi.org/148550/arXiv.grqc/0512029

[21] E.F. Eiroa, Thin-shell wormholes with a generalized Chaplygin gas, Physical Review D, 80 (2009) 044033. https://doi.org/10.48550/arXiv.0907.2205

[22] R. Shaikh, S. Kar, Gravitational lensing by scalar-tensor wormholes and the energy conditions, Physical Review D, 96 (2017) 044037. https://doi.org/10.48550/arXiv.1705.11008

[23] F. Rahaman, K.N. Singh, R. Shaikh, T. Manna, S. Aktar, Shadows of Lorentzian traversable wormholes, Classical and Quantum Gravity, 38 (2021) 215007. https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.09930