Partículas de teste carregadas giratórias em um fundo Kerr-Newman

Estudamos o movimento de uma partícula de teste carregada e giratória (top carregado) em um fundo gravitacional e eletromagnético de Kerr-Newman (fundo KN). Primeiro, derivamos as equações de movimento do top em qualquer fundo dado utilizando uma abordagem lagrangiana. Pode-se ver que a massa está relacionada ao spin por uma trajetória de Regge e, para os tipos de interações consideradas aqui, tanto a massa quanto o spin são conservados. Provamos a existência de constantes de movimento relacionadas às simetrias do fundo. Mostramos que existem órbitas no plano equatorial e encontramos o potencial efetivo e as equações para tais órbitas. Obtivemos então as condições para ter órbitas circulares vinculadas a 100% no horizonte de um fundo KN máximo. Essas condições estão resumidas em uma figura. Obtemos uma região no plano (JMm, am) que dá origem a órbitas vinculadas a 100%. Apenas dois pontos dessas regiões (obtidos para partículas de teste carregadas sem spin e neutras giratórias, respectivamente) eram conhecidos por proporcionar vinculação a 100%. Assim, a inclusão simultânea de spin e carga dá origem a infinitas mais possibilidades de vinculação a 100%. A velocidade do top nessas órbitas é temporal ou nula. Nenhuma aproximação é utilizada ao longo deste trabalho.