Properties and interpretation of black hole spacetimes

Abstract

In this thesis, we study a limit of the Kerr-(A)dS spacetime in a general dimen- sion where an arbitrary number of its rotational parameters is set equal. The resulting metric after the limit formally splits into two parts: the first part has the form of the Kerr-NUT-(A)dS metric analogous to the metric of the entire spacetime, but only for the directions not subjected to the limit, and the second part can be interpreted as the Kähler metrics. However, this separation is only valid for tangent spaces and it is not integrable, thus it does not lead to independent manifolds. We also reconstruct the origi- nal number of explicit and hidden symmetries associated with Killing vectors and Killing tensors. Therefore, the resulting spacetime represents a special case of the generalized Kerr-NUT-(A)dS metric studied before that also retains the full Killing tower of sym- metries. In D = 6, we present evidence of an enhanced symmetry structure after the limit. Namely, we find additional Killing vectors and show that one of the Killing tensors becomes reducible as it can be decomposed into Killing vectors. 1

V této práci studujeme limitu Kerr-(A)dS prostoročasu v obecné dimenzi, kdy se li- bovolný počet jeho rotačních parametrů shoduje. Výsledná metrika po limitě se formálně rozpadá na dvě části: první část má tvar Kerr-NUT-(A)dS metriky, která je analogická metrice celého prostoročasu, ale zahrnuje pouze směry, na které nebyla limita apliko- vána, zatímco druhou část můžeme interpretovat jako Kählerovy metriky. Nicméně tato separace platí pouze pro tečné prostory a není integrovatelná, nezískáme tedy nezávislé variety. Dále rekonstruujeme původní počet explicitních i skrytých symetrií prostoročasu, které jsou spojeny s Killingovy vektory a Killingovy tenzory. Výsledný prostoročas je tedy speciální případ zobecněné Kerr-NUT-(A)dS metriky, studované již dříve, která si ovšem v našem případě zachovává plnou strukturu symetrií. V případě D = 6 také přinášíme důkaz zvětšené symetrie prostoročasu po limitě. Konkrétně nacházíme dodatečné Killin- govy vektory a ukazujeme, že se jeden z Killingových tenzorů stane reducibilní a lze jej rozložit na Killingovy vektory. 1