تشکیل سیاه‌چاله‌های آنالوگ به عنوان سامانه‌های جاذب امواج از طریق جریان‌های گردابه‌ای

نویسندگان

1 گروه مطالعات علم و فناوری، پژوهشکده جنگ، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران.

2 گروه ریاضی‌فیزیک، پژوهشکده ریاضی ماهانی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران.

3 گروه مطالعات علم و فناوری، پژوهشکده جنگ، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران.

doi
چکیده

مطالعه ساختار سیاه‌چاله‌های آنالوگ نشان می‌دهد که انتشار امواج در حضور آنان با محدودیت‌های بسیار شدیدی همراه است و جریان‌های گردابه‌ای در داخل یک سیال، آنالوگی از سیاه‌چاله‌های چرخان به وجود می‌آورند به‌طوری‌که با تشکیل یک افق رویداد آکوستیکی مانع از ادامه انتشار امواج می‌شوند. در این پژوهش، با بررسی حرکت امواج در یک سیال با جریان گردابه‌ای ملاحظه می‌شود که سرنوشت نهایی موج به عوامل متعددی ازجمله زاویه ورودی و میزان چرخش سیاه‌چاله بستگی دارد. در حالت کلی، امواج یا جذب می‌شوند و یا اینکه توسط نیروی چرخشی سیاه‌چاله پراکنده خواهند شد. چرخش سیاه‌چاله باعث می‌شود تا امواج تکانه زاویه‌ای کسب کنند، حتی درصورتی‌که در ابتدا تکانه زاویه‌ای نداشته باشند. نشان داده می‌شود که احتمال جذب امواج ناهمسوگرد به نسبت امواج همسوگرد بیشتر است، درحالی‌که احتمال پراکندگی امواج همسوگرد بیشتر از امواج ناهمسوگرد است. با محاسبه پارامتر تأثیر بحرانی، میزان جذب یا پراکنده شدن امواج با توجه به شرایط اولیه موج ورودی و ویژگی‌های سامانه بررسی و مشخص خواهد شد.