Phase transitions, shadows, and microstructure of Kerr-Anti-de Sitter Black Holes from geometrothermodynamics

Nuclear Physics B, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.nuclphysb.2025.117031
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Using the formalism of geometrothermodynamics, we investigate the phase-transition structure and microstructure of the Kerr-Anti-de Sitter black hole and show the relationship with its shadow structure. By treating the curvature radius as a thermodynamic variable, we ensure scaling consistency and model the system as quasi-homogeneous. In the canonical ensemble, we identify critical points and characterize both first- and second-order phase transitions independently of pressure. In the grand-canonical ensemble, we reveal a distinct phase structure, including the Hawking-Page transition. We derive analytical expressions for the Kerr-Anti-de Sitter black hole shadow and its critical parameters, using shadow thermodynamics to construct asymmetric shadow profiles that capture the phase-transition structure. Finally, we show that the singularities of the geometrothermodynamic curvature in the shadow align with divergences in thermodynamic response functions, confirming the correspondence between shadows, phase transitions, and microstructure.