<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//ES//DTD journal article DTD version 5.2.0//EN//XML" "art520.dtd" [<!ENTITY gr001 SYSTEM "gr001" NDATA IMAGE><!ENTITY gr002 SYSTEM "gr002" NDATA IMAGE><!ENTITY gr003 SYSTEM "gr003" NDATA IMAGE>]><article xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:sa="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-aff/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" docsubtype="fla" xml:lang="en"><item-info><jid>NUPHB</jid><aid>13394</aid><ce:pii>S0550-3213(15)00177-7</ce:pii><ce:doi>10.1016/j.nuclphysb.2015.05.017</ce:doi><ce:copyright type="unknown" year="2015"/><ce:doctopics><ce:doctopic id="doc0010"><ce:text>High Energy Physics – Theory</ce:text></ce:doctopic></ce:doctopics></item-info><ce:floats><ce:figure id="fg0040"><ce:label>Fig. 1</ce:label><ce:caption id="cp0040"><ce:simple-para id="sp0050">Null hypersurfaces <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> of the black string flow are plotted from equation <ce:cross-ref refid="fm0280" id="crf0210">(2.28)</ce:cross-ref> in (<ce:italic>t</ce:italic>,<ce:italic>r</ce:italic>,<ce:italic>z</ce:italic>) space for <ce:italic>F</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/><ce:italic>M</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/><ce:italic>α</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/>1 and <ce:italic>θ</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/>0. The left one is the out-going hypersurface which means we choose the positive sign in equation <ce:cross-ref refid="fm0280" id="crf0220">(2.28)</ce:cross-ref>. The right one is the in-going hypersurface. The red curves are the constant-<ce:italic>t</ce:italic> section. (For interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.)</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr001"/></ce:figure><ce:figure id="fg0050"><ce:label>Fig. 2</ce:label><ce:caption id="cp0050"><ce:simple-para id="sp0060">The behavior of function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si70.gif"><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>. The picture on the left depicts the function when <ce:italic>r</ce:italic> is large. And on the right we show the behavior of the function when <ce:italic>r</ce:italic> is close to 0, and one should notice that 0 is a singularity. When <ce:italic>r</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>→<ce:hsp sp="0.2"/>0, we get <ce:italic>λ</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>→<ce:hsp sp="0.2"/>∞. And as <ce:italic>λ</ce:italic> grows, <ce:italic>r</ce:italic> moves towards ∞.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr002"/></ce:figure><ce:figure id="fg0060"><ce:label>Fig. 3</ce:label><ce:caption id="cp0060"><ce:simple-para id="sp0070">In these pictures we show the function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si85.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math> with four different <ce:italic>α</ce:italic>. The first one is the extreme condition that <ce:italic>M</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/><ce:italic>α</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/>1, the event horizon locates at <ce:italic>r</ce:italic><ce:hsp sp="0.2"/>=<ce:hsp sp="0.2"/>1. Other three pictures are ordinary conditions, the red lines denote their outer horizons <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si86.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si87.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, the function <ce:italic>F</ce:italic> is positive. (For interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.)</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr003"/></ce:figure></ce:floats><head><ce:title id="ti0010">Kerr black string flow</ce:title><ce:author-group id="ag0010"><ce:author id="au0010"><ce:given-name>Meng</ce:given-name><ce:surname>Sun</ce:surname><ce:cross-ref refid="aff0010" id="crf0010"><ce:sup>a</ce:sup></ce:cross-ref><ce:e-address id="ea0010">sunmeg.89@gmail.com</ce:e-address></ce:author><ce:author id="au0020"><ce:given-name>Yong-Chang</ce:given-name><ce:surname>Huang</ce:surname><ce:cross-ref refid="aff0010" id="crf0020"><ce:sup>a</ce:sup></ce:cross-ref><ce:cross-ref refid="aff0020" id="crf0030"><ce:sup>b</ce:sup></ce:cross-ref><ce:cross-ref refid="cr0010" id="crf0750"><ce:sup>⁎</ce:sup></ce:cross-ref><ce:e-address id="ea0020">ychuang@bjut.edu.cn</ce:e-address></ce:author><ce:affiliation id="aff0010"><ce:label>a</ce:label><ce:textfn>Institute of Theoretical Physics, Beijing University of Technology, 100124, Beijing, China</ce:textfn><sa:affiliation><sa:organization>Institute of Theoretical Physics</sa:organization><sa:organization>Beijing University of Technology</sa:organization><sa:city>Beijing</sa:city><sa:postal-code>100124</sa:postal-code><sa:country>China</sa:country></sa:affiliation></ce:affiliation><ce:affiliation id="aff0020"><ce:label>b</ce:label><ce:textfn>CCAST (WorldLab.), P.O. Box 8730, 100080, Beijing, China</ce:textfn><sa:affiliation><sa:organization>CCAST (WorldLab.)</sa:organization><sa:address-line>P.O. Box 8730</sa:address-line><sa:city>Beijing</sa:city><sa:postal-code>100080</sa:postal-code><sa:country>China</sa:country></sa:affiliation></ce:affiliation><ce:correspondence id="cr0010"><ce:label>⁎</ce:label><ce:text>Corresponding author.</ce:text></ce:correspondence></ce:author-group><ce:date-received day="6" month="5" year="2015"/><ce:date-revised day="15" month="5" year="2015"/><ce:date-accepted day="19" month="5" year="2015"/><ce:miscellaneous id="ms0010">Editor: Stephan Stieberger</ce:miscellaneous><ce:abstract id="ab0010"><ce:section-title id="st0010">Abstract</ce:section-title><ce:abstract-sec id="as0010"><ce:simple-para id="sp0010">We give a general illumination of a rotating black string falling into a rotating horizon in dimension <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si1.gif"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math>. It is a configuration of one smooth intersection between these two objects when the spacetime is axisymmetric and in the limit that the thickness of the black hole is much larger than the thickness of the black string. Following this configuration, we further extend them to the rotating and charged flows.</ce:simple-para></ce:abstract-sec></ce:abstract></head><body><ce:sections><ce:section id="se0010" role="introduction"><ce:label>1</ce:label><ce:section-title id="st0030">Introduction</ce:section-title><ce:para id="pr0010">The string theory is a very valuable tool for us to understand properties of the black hole. One of the great successes in this field is the statistical explanation of the Bekenstein–Hawking entropy for the certain extremal and the near extremal black hole. Different types of black holes have been studied well and all of them support the explanation for the Bekenstein–Hawking entropy since the first success in <ce:cross-ref refid="br0010" id="crf0040">[1]</ce:cross-ref>. Recent works in this field have focused on the question that in stationary spacetime allowing the event horizon is not Killing horizon <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0050">[2]</ce:cross-ref>. Some former works <ce:cross-refs refid="br0040 br0050 br0060" id="crs0010">[4–6]</ce:cross-refs> may forbid this construction. However, from a physical perspective, there are two different surface gravities at the horizons where they connect two asymptotic spaces, which indicate different temperatures. In thermodynamic theory, this is a description of a steady heat stream between two infinite heat reservoirs that preserve a fixed temperature gradient when the time is under evolution <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0060">[2]</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0020">In article <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0070">[2]</ce:cross-ref>, a flowing horizon was constructed by a very impressive way. Basically, they build up the construction with a Schwarzschlid metric that is a static black hole solution. However, in this article we extend the former solution to more general conditions. We consider a Kerr metric to construct the flow, and it is easy to extend to a Kerr–Newman metric condition. Even though the descriptions of horizon flows motivated by AdS/CFT <ce:cross-refs refid="br0030 br0090 br0100 br0110 br0120 br0130 br0140 br0150 br0160" id="crs0020">[3,9–16]</ce:cross-refs> have been studied well, by the same reasons as in <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0080">[2]</ce:cross-ref>, in our construction we do not need a negative cosmological constant to hold the system steadily.</ce:para><ce:para id="pr0030">We begin our construction from such a picture: a very thin black string falls perpendicularly and smoothly into a very large black hole. Their radii are denoted by <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si2.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">bs</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si3.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">hs</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> respectively. Both the black string and the black hole rotate with the same angular velocity <ce:italic>α</ce:italic>, and the axis of the rotation is the direction of the falling black string flow. Since we have <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si4.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">bh</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">bs</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, given that the surface gravity is inverse ratio to the radius, we know that the surface gravity of black string is much larger than the surface gravity of black hole. When the string is falling into the black hole horizon without any external interference, we can anticipate that the two horizons fuse smoothly into each other. By this construction, the black hole can accumulate mass from the falling string and, as the consequence, the black hole must grow in size irreversibly.</ce:para><ce:para id="pr0040">However, when we take the limit <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si5.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">bh</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math> and hold <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si2.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">bs</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> fixed, and then just pay attention on events that happen in the intersected region we can get rid of the effect of the growing of the black hole. The black hole horizon then becomes a Rindler-like infinite horizon because of the rotation. If the angular velocity is zero, the horizon is exactly the Rindler horizon. By changing to the rest frame of the falling black string, the acceleration horizon vanishes. Then we have a configuration of a stationary black string. Alternatively, if we take a stationary black string and study it from a frame that accelerates along the direction of the string, what we observe is that a string free-falls into an acceleration horizon. We will construct the event horizon for such acceleration observers and study how the rotation will affect the result, and then make a comparison with the non-rotation result.</ce:para><ce:para id="pr0050">The arrangement of this paper is as follows. In Section <ce:cross-ref refid="se0020" id="crf0090">2</ce:cross-ref> we will construct a Kerr black string flow and study the properties of the construction. In Section <ce:cross-ref refid="se0070" id="crf0100">3</ce:cross-ref> we will study the black string flow and its equilibrium condition, and then extend to a more general model. The last section is our conclusion and outlook.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0020"><ce:label>2</ce:label><ce:section-title id="st0040">Construction of Kerr black string flow</ce:section-title><ce:para id="pr0060">Configurations of higher dimensional rotating and charged black holes obtained in string theory have been studied a lot on a microlevel <ce:cross-refs refid="br0180 br0190 br0200" id="crs0030">[18–20]</ce:cross-refs>. Unlike these constructions above, we follow <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0110">[2]</ce:cross-ref> to build up a new metric.</ce:para><ce:section id="se0030"><ce:label>2.1</ce:label><ce:section-title id="st0050">Horizon of black string flow</ce:section-title><ce:para id="pr0070">In article <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0120">[2]</ce:cross-ref> the authors give their metric as follows:<ce:display><ce:formula id="fm0010"><ce:label>(2.1)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si6.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> it is a black string flow without rotation in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si7.gif"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:math> spacetime dimensions. Generally we can generalize metric <ce:cross-ref refid="fm0010" id="crf0230">(2.1)</ce:cross-ref> to a new expression with rotation<ce:display><ce:formula id="fm0020"><ce:label>(2.2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si8.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where<ce:display><ce:formula id="fm0030"><ce:label>(2.3)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si9.gif"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0040"><ce:label>(2.4)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si10.gif"><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> and <ce:italic>F</ce:italic> is the metric function that should have a positive sign outside the black string horizon and be finite at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math> when <ce:italic>α</ce:italic> is fixed. The metric <ce:cross-ref refid="fm0020" id="crf0240">(2.2)</ce:cross-ref> is in the rest frame of the free-falling and rotating black string in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si1.gif"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math> dimensions. When the black string is missing <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si12.gif"><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:math>, we have the null surfaces <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si13.gif"><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:math> that are the acceleration horizons with different constant <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si14.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. One condition we need to guarantee is that when it is far from the string and at the same time the rotation can be neglected, the null rays can change to the conventional Rindler horizon, i.e.,<ce:display><ce:formula id="fm0050"><ce:label>(2.5)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si15.gif"><mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where the dot indicates the derivative of an affine parameter <ce:italic>λ</ce:italic>. By transforming the metric into Boyer–Lindquist coordinate, we have<ce:display><ce:formula id="fm0060"><ce:label>(2.6)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si16.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with<ce:display><ce:formula id="fm0070"><ce:label>(2.7)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si17.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> The relations between new metric and old metric are<ce:display><ce:formula id="fm0080"><ce:label>(2.8)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si18.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0090"><ce:label>(2.9)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si19.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0100"><ce:label>(2.10)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si20.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0110"><ce:label>(2.11)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si21.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0120"><ce:label>(2.12)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si22.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Since the affine parameter <ce:italic>λ</ce:italic> is also valid in new coordinate system, we have the null path<ce:display><ce:formula id="fm0130"><ce:label>(2.13)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si23.gif"><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> and<ce:display><ce:formula id="fm0140"><ce:label>(2.14)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si24.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> In equation <ce:cross-ref refid="fm0140" id="crf0250">(2.14)</ce:cross-ref>, <ce:italic>ϵ</ce:italic> and <ce:italic>p</ce:italic> are two integration constants because of the isometries generated by <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si25.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si26.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. The details are given in <ce:cross-ref refid="se0090" id="crf0260">Appendix A</ce:cross-ref>. From equations <ce:cross-ref refid="fm0050" id="crf0270">(2.5)</ce:cross-ref>, <ce:cross-ref refid="fm0080" id="crf0280">(2.8)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0120" id="crf0290">(2.12)</ce:cross-ref> we know the relations between <ce:italic>ϵ</ce:italic> and <ce:italic>p</ce:italic><ce:display><ce:formula id="fm0150"><ce:label>(2.15)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si27.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0160"><ce:label>(2.16)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si28.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> and because<ce:display><ce:formula id="fm0170"><ce:label>(2.17)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si29.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>when</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> we get<ce:display><ce:formula id="fm0180"><ce:label>(2.18)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si30.gif"><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> We can neglect the contributions of <ce:italic>F</ce:italic> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si31.gif"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac></mml:math> because when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math>, both of them approximate to 1.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0040"><ce:label>2.2</ce:label><ce:section-title id="st0060">Null hypersurface and the analysis</ce:section-title><ce:para id="pr0080">Now from the equations <ce:cross-ref refid="fm0140" id="crf0300">(2.14)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0180" id="crf0310">(2.18)</ce:cross-ref>, we have the representation of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si32.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math><ce:display><ce:formula id="fm0190"><ce:label>(2.19)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si33.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with<ce:display><ce:formula id="fm0200"><ce:label>(2.20)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si34.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Using equations <ce:cross-ref refid="fm0130" id="crf0320">(2.13)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0190" id="crf0330">(2.19)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0210"><ce:label>(2.21)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si35.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>±</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Because both of the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si32.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si36.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math> can be represented by <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si37.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math>, we can deduce an equation that consists of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si32.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si38.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si36.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math>,<ce:display><ce:formula id="fm0220"><ce:label>(2.22)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si39.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Equation <ce:cross-ref refid="fm0220" id="crf0340">(2.22)</ce:cross-ref> can be proved by putting equations <ce:cross-ref refid="fm0190" id="crf0350">(2.19)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0210" id="crf0360">(2.21)</ce:cross-ref> into equation <ce:cross-ref refid="fm0220" id="crf0370">(2.22)</ce:cross-ref>. Then the null hypersurfaces ruled by the one-form equation are<ce:display><ce:formula id="fm0230"><ce:label>(2.23)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si40.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si41.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math>. Back to the old coordinate system we get<ce:display><ce:formula id="fm0240"><ce:label>(2.24)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si42.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> When <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si43.gif"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>, Kerr metric will return to Schwarzschlid metric. By setting <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si44.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si45.gif"><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi></mml:math> for convenience, the null hypersurfaces become<ce:display><ce:formula id="fm0250"><ce:label>(2.25)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si46.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo><mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi>f</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> These are the null hypersurfaces ruled by geodesics in <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0130">[2]</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0090">Because of the missing symmetry, equations <ce:cross-ref refid="fm0230" id="crf0380">(2.23)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0240" id="crf0390">(2.24)</ce:cross-ref> both have extremely complicated resolutions. For convenience and without loss of generality, we first set <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si44.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si47.gif"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>, then just study the event horizon at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si48.gif"><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. In this way we get the new one-form equation<ce:display><ce:formula id="fm0260"><ce:label>(2.26)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si49.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Benefiting from <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si48.gif"><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> the old coordinate system is equal to new one and as a consequence we get<ce:display><ce:formula id="fm0270"><ce:label>(2.27)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si50.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Then we have<ce:display><ce:formula id="fm0280"><ce:label>(2.28)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si51.gif"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∓</mml:mo><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> each value of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si14.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> results in a corresponding null hypersurface that ends at different value in the null coordinate in future null infinity. Clearly any of them can be regarded as our event horizon. Here, for convenience, we denote the null hypersurface with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si52.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> as the horizon. This is not a stationary horizon: the action of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si53.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> can change <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si14.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, therefore it does not map a hypersurface onto itself but onto another one instead. The explicit form of the integral result of <ce:italic>r</ce:italic> in <ce:cross-ref refid="fm0280" id="crf0400">(2.28)</ce:cross-ref> is given in <ce:cross-ref refid="se0100" id="crf0410">Appendix B</ce:cross-ref>. The surfaces <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> are plotted in <ce:cross-ref refid="fg0040" id="crf0420">Fig. 1</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0040"/>.</ce:para><ce:para id="pr0100">In these pictures, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si55.gif"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi></mml:math> indicates that they are extreme cases, the inner event horizon and outer event horizon meet at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si56.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>. A constant imaginary part occurs when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si57.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>, we use the magnitude of this complex number to get these figures.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0050"><ce:label>2.3</ce:label><ce:section-title id="st0070">Null geodesic congruence</ce:section-title><ce:para id="pr0110">Without loss of generality, we just consider the negative term in equation <ce:cross-ref refid="fm0230" id="crf0430">(2.23)</ce:cross-ref> which corresponds to the outgoing hypersurface. Benefiting from the freedom to scale <ce:italic>λ</ce:italic>, we can set <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si58.gif"><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>. Then from the equation <ce:cross-ref refid="fm0140" id="crf0440">(2.14)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0290"><ce:label>(2.29)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si59.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> According to equation <ce:cross-ref refid="fm0220" id="crf0450">(2.22)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0300"><ce:label>(2.30)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si60.gif"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:msqrt><mml:mi>ρ</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This gives us<ce:display><ce:formula id="fm0310"><ce:label>(2.31)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si61.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Because of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si62.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math>, equation <ce:cross-ref refid="fm0310" id="crf0460">(2.31)</ce:cross-ref> can be rewritten in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si63.gif"><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:math> coordinate system easily<ce:display><ce:formula id="fm0320"><ce:label>(2.32)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si64.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with<ce:display><ce:formula id="fm0330"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si65.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0340"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si66.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0350"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si67.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Again we consider the situation in <ce:cross-ref refid="fg0040" id="crf0470">Fig. 1</ce:cross-ref>. By setting <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si48.gif"><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si68.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>, we get<ce:display><ce:formula id="fm0360"><ce:label>(2.33)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si69.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> The function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si70.gif"><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math> is plotted in <ce:cross-ref refid="fg0050" id="crf0480">Fig. 2</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0050"/>. More specific calculations are given in <ce:cross-ref refid="se0110" id="crf0490">Appendix C</ce:cross-ref>.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0060"><ce:label>2.4</ce:label><ce:section-title id="st0080">Event horizon and ergosurface</ce:section-title><ce:para id="pr0120">In Kerr black hole, the region between the outer event horizon and the Killing horizons is known as the ergosphere. Inside the ergosphere, any objects have to rotate with the black hole, but at the same time they are free to move towards or away from the event horizon. When we consider the Kerr black string flow, the same thing happens on hypersurface <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0130">According to equation <ce:cross-ref refid="fm0360" id="crf0500">(2.33)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fg0050" id="crf0510">Fig. 2</ce:cross-ref>, we find that all null rays on <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> must go towards <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math> as <ce:italic>λ</ce:italic> grows. This means that any timelike trajectory that remains within the bounded values of <ce:italic>r</ce:italic> will cross <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> at last. As a consequence, any observers that remain within a finite range of the black string will fall across <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> eventually. As the same as the story in Kerr black hole, any observers inside this surface cannot remain static but are dragged along with the string, so this is a particular ergosphere that the Kerr string flow can distinguish from an ordinary Kerr black hole.</ce:para><ce:para id="pr0140">In our construction the black string is accelerating, and then the ergoregion grows. For any observers who want to avoid to fall across this <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, an acceleration in the <ce:italic>z</ce:italic> direction is not enough, they also need to move out towards <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math>. Even though the hypersurface <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> we consider here is a special case, it is straightforward to extend this analysis to any <ce:italic>θ</ce:italic>.</ce:para></ce:section></ce:section><ce:section id="se0070"><ce:label>3</ce:label><ce:section-title id="st0090">Out-of-equilibrium flow</ce:section-title><ce:para id="pr0150">Let us consider the vector<ce:display><ce:formula id="fm0370"><ce:label>(3.1)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si71.gif"><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This is an affine generator of the null geodesic congruence. It is convenient to consider the following non-affine generator<ce:cross-ref refid="fn0010" id="crf0140"><ce:sup>1</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0010"><ce:label>1</ce:label><ce:note-para id="np0010">According to the definition in <ce:cross-ref refid="br0170" id="crf0150">[17]</ce:cross-ref>, any parameter <ce:italic>λ</ce:italic>, which relates to the proper time <ce:italic>τ</ce:italic> in the way <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si72.gif"><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>τ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:math> where <ce:italic>a</ce:italic> and <ce:italic>b</ce:italic> are constants, is an affine parameter. It is obvious that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si73.gif"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:math> is not a constant, so parameter <ce:italic>l</ce:italic> is not an affine parameter and the generator of <ce:italic>l</ce:italic> is not an affine generator, too.</ce:note-para></ce:footnote> of the future horizon<ce:display><ce:formula id="fm0380"><ce:label>(3.2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si74.gif"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> The reason we normalize the generator into equation <ce:cross-ref refid="fm0380" id="crf0520">(3.2)</ce:cross-ref> is these generators can recover to the black string horizon and the acceleration horizon near and far from the black string respectively.</ce:para><ce:para id="pr0160">The surface gravity <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si75.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math> of <ce:italic>l</ce:italic> is defined in this form<ce:display><ce:formula id="fm0390"><ce:label>(3.3)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si76.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Given that <ce:italic>λ</ce:italic> is an affine parameter, we have<ce:display><ce:formula id="fm0400"><ce:label>(3.4)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si77.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> The specific calculations are showed in <ce:cross-ref refid="se0120" id="crf0530">Appendix D</ce:cross-ref>. According to equation <ce:cross-ref refid="fm0320" id="crf0540">(2.32)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0410"><ce:label>(3.5)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This surface gravity diminishes monotonically to 0 when <ce:italic>r</ce:italic> is large enough. And when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si43.gif"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> the Kerr black string flow returns to Schwarzschlid black string flow. By setting <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si44.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math> we get the surface gravity<ce:display><ce:formula id="fm0420"><ce:label>(3.6)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si79.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> which coincides with the result in <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0160">[2]</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0170">There is a chance that by setting a specific <ce:italic>F</ce:italic> we can make the surface gravity <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si80.gif"><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. Namely, putting concrete coefficients <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si81.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si82.gif"><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:math> into equation <ce:cross-ref refid="fm0410" id="crf0550">(3.5)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0430"><ce:label>(3.7)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si83.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display></ce:para><ce:para id="pr0180">Now we set <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si47.gif"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si84.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi></mml:math> to concretely give different expressions of equation <ce:cross-ref refid="fm0430" id="crf0560">(3.7)</ce:cross-ref>. We plot this function in <ce:cross-ref refid="fg0060" id="crf0570">Fig. 3</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0060"/> with four different conditions (<ce:italic>α</ce:italic>=1, 0.75, 0.5, 0,25 respectively).</ce:para><ce:para id="pr0200">Our previous analysis about metric <ce:cross-ref refid="fm0060" id="crf0580">(2.6)</ce:cross-ref> can be extended to a more general form, for example, the charged and rotating black string. The metric can be written in this form<ce:display><ce:formula id="fm0440"><ce:label>(3.8)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si88.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si89.gif"><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si90.gif"><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si91.gif"><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:math> are general functions of angular momentum <ce:italic>J</ce:italic>, charge <ce:italic>Q</ce:italic> and the space coordinates <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si92.gif"><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:math>. The metric <ce:cross-ref refid="fm0440" id="crf0590">(3.8)</ce:cross-ref> is represented in Boyer–Lindquist coordinate by applying equations <ce:cross-refs refid="fm0070 fm0080 fm0090 fm0100 fm0110 fm0120" id="crs0070">(2.7)–(2.12)</ce:cross-refs>. Here we restrict ourselves to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si93.gif"><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:math>.<ce:cross-ref refid="fn0020" id="crf0170"><ce:sup>2</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0020"><ce:label>2</ce:label><ce:note-para id="np0020">When <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si94.gif"><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:math> the string worldsheet is Lorentz-invariant. A more circumstantial analysis is seen in <ce:cross-ref refid="br0020" id="crf0180">[2]</ce:cross-ref>.</ce:note-para></ce:footnote> Similar to the deduction and calculation of equation <ce:cross-ref refid="fm0230" id="crf0600">(2.23)</ce:cross-ref>, we achieve the null hypersurface<ce:display><ce:formula id="fm0450"><ce:label>(3.9)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si95.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si41.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0210">Similar to the deductions of equations <ce:cross-ref refid="fm0290" id="crf0610">(2.29)</ce:cross-ref> and <ce:cross-ref refid="fm0310" id="crf0620">(2.31)</ce:cross-ref>, the congruences in terms of the affine parameter <ce:italic>λ</ce:italic> are<ce:display><ce:formula id="fm0460"><ce:label>(3.10)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si96.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ξ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0470"><ce:label>(3.11)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si97.gif"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> here the letter <ce:italic>ξ</ce:italic> is to label the different null rays. Then, following the beginning of Section <ce:cross-ref refid="se0070" id="crf0190">3</ce:cross-ref>, we can give the non-affine null geodesic generator<ce:display><ce:formula id="fm0480"><ce:label>(3.12)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si98.gif"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si99.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>α</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math>. And similar to <ce:cross-ref refid="se0120" id="crf0630">Appendix D</ce:cross-ref>, because <ce:italic>λ</ce:italic> is an affine parameter, we have the surface gravity <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si75.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math><ce:display><ce:formula id="fm0490"><ce:label>(3.13)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si100.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> When the rotation decreases to 0, we get the ordinary result<ce:display><ce:formula id="fm0500"><ce:label>(3.14)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si101.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Again this is the result in the static spacetime. In equation <ce:cross-ref refid="fm0490" id="crf0640">(3.13)</ce:cross-ref>, we can get an equilibrium condition<ce:display><ce:formula id="fm0510"><ce:label>(3.15)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si102.gif"><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This extreme limit will happen when we consider the black strings with basic string charge. The charged string flow describes a string with a specific excitation down to a large black hole. Even if the string charge can decrease the temperature of the black string, only at equation <ce:cross-ref refid="fm0510" id="crf0650">(3.15)</ce:cross-ref> it can be in thermal equilibrium. Above the extreme situation, the string excitation is much hotter than that of the black hole, and the system seems to have a different behavior from the configuration which the string excitation is in thermal equilibrium with a finite temperature horizon (a worldsheet approach <ce:cross-refs refid="br0210 br0220 br0230 br0240" id="crs0040">[21–24]</ce:cross-refs> or a blackfold approach <ce:cross-refs refid="br0250 br0260" id="crs0050">[25,26]</ce:cross-refs>). In this formation, when the black string does not attain to extreme, it will dump energy to the black hole.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0080" role="conclusion"><ce:label>4</ce:label><ce:section-title id="st0100">Conclusion and outlook</ce:section-title><ce:para id="pr0220">In this paper, we generally give and analyze a model of the rotating black string flow in dimension <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si1.gif"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math>, and extend this solution to a charged and rotating black sting flow, and study their equilibrium conditions. In these constructions, the smooth intersection between the black hole and black string is in the axisymmetric spacetime, which has directly practical physics picture. The system we study here requires that the string is very thin comparing with the black hole and the whole progress is free from any external force interference.</ce:para><ce:para id="pr0230">When studying the instability of the black string in the late time evolution, a similar construction has been found <ce:cross-ref refid="br0270" id="crf0200">[27]</ce:cross-ref>. The microscopic construction of the place where the black string and black hole intersect is very interesting. Another interesting field is the similarity between the black funnels and the black string flow <ce:cross-refs refid="br0020 br0030 br0070 br0080 br0110 br0120 br0280 br0290 br0300 br0310" id="crs0060">[2,3,7,8,11,12,28–31]</ce:cross-refs>. Furthermore, there should be some relations between the rotating black string flow and some kinds of black funnels. Using this method we can extend to other situations, for example, a free-falling string that is not rotated falls into a rotating black hole. Under this construction we may expect the rotation velocity of the black hole decreases to zero after the string pour enough mass to this system. Therefore, a lot of relevant works can be done.</ce:para></ce:section></ce:sections><ce:acknowledgment id="ac0010"><ce:section-title id="st0110">Acknowledgements</ce:section-title><ce:para id="pr0240">We gratefully acknowledge useful discussions with Dr. Ding-Fang Zeng, Dr. Jian-Feng Wu and all the others in my institute. The work is supported by <ce:grant-sponsor id="gsp0010" sponsor-id="http://dx.doi.org/10.13039/501100001809">National Natural Science Foundation of China</ce:grant-sponsor> (No. <ce:grant-number refid="gsp0010">11275017</ce:grant-number> and No. <ce:grant-number refid="gsp0010">11173028</ce:grant-number>).</ce:para></ce:acknowledgment><ce:appendices><ce:section id="se0090"><ce:label>Appendix A</ce:label><ce:section-title id="st0120">Calculation in horizon of black string flow</ce:section-title><ce:para id="pr0250">Details of deducing equation <ce:cross-ref refid="fm0140" id="crf0660">(2.14)</ce:cross-ref>: first consider this equation<ce:display><ce:formula id="fm0520"><ce:label>(A.1)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si103.gif"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>∫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si104.gif"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, then we have<ce:display><ce:formula id="fm0530"><ce:label>(A.2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si105.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> and then<ce:display><ce:formula id="fm0540"><ce:label>(A.3)</ce:label><ce:formula id="fm0550"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si106.gif"><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:math></ce:formula><ce:formula id="fm0560"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si107.gif"><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo>∫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>00</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:math></ce:formula><ce:formula id="fm0570"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si108.gif"><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></ce:formula><ce:formula id="fm0580"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si109.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:formula></ce:display> We leave the boundary term away here as in field theory. By this method we can get <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si110.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mfrac></mml:math>, too.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0100"><ce:label>Appendix B</ce:label><ce:section-title id="st0130">Explicit integration in null hypersurface</ce:section-title><ce:para id="pr0260">From <ce:cross-ref refid="fm0280" id="crf0670">(2.28)</ce:cross-ref> and when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si111.gif"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0590"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si112.gif"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo stretchy="true" maxsize="3.8ex" minsize="3.8ex">[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true" maxsize="3.8ex" minsize="3.8ex">[</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>−</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">EllipticE</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Arcsinh</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">EllipticF</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Arcsinh</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">EllipticPi</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Arcsinh</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="3.8ex" minsize="3.8ex">]</mml:mo><mml:mo stretchy="true" maxsize="3.8ex" minsize="3.8ex">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This result is given by Mathematica 7.0 and will give a constant imaginary part when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si57.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>. Our explanation is when any observers come across the event horizon they will travel in a region where time coordinate and space coordinate exchange their symbols. In order to denote this effect when they travel into the inner horizon, a constant imaginary part must remain.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0110"><ce:label>Appendix C</ce:label><ce:section-title id="st0140">Calculation in null geodesic congruence</ce:section-title><ce:para id="pr0270">From <ce:cross-ref refid="fm0360" id="crf0680">(2.33)</ce:cross-ref> we can get<ce:display><ce:formula id="fm0600"><ce:label>(C.1)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si113.gif"><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>∫</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> then we get<ce:display><ce:formula id="fm0610"><ce:label>(C.2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si114.gif"><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi>r</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">EllipticF</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Arcsinh</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:msqrt><mml:mi>r</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> this is the inverse function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si115.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>λ</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>. Clearly the equation <ce:cross-ref refid="fm0360" id="crf0690">(2.33)</ce:cross-ref> obeys the limitation <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si116.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> when <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:math> as we mentioned in equation <ce:cross-ref refid="fm0050" id="crf0700">(2.5)</ce:cross-ref>. The metric function <ce:italic>F</ce:italic> is a function of <ce:italic>r</ce:italic>, <ce:italic>α</ce:italic> and <ce:italic>θ</ce:italic>, so that the equation <ce:cross-ref refid="fm0320" id="crf0710">(2.32)</ce:cross-ref> satisfies the limitation in equation <ce:cross-ref refid="fm0050" id="crf0720">(2.5)</ce:cross-ref>, too.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0120"><ce:label>Appendix D</ce:label><ce:section-title id="st0150">Calculation in out-of-equilibrium flow</ce:section-title><ce:para id="pr0280">Using equation <ce:cross-ref refid="fm0390" id="crf0730">(3.3)</ce:cross-ref>, we have<ce:display><ce:formula id="fm0620"><ce:label>(D.1)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si117.gif"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> then<ce:display><ce:formula id="fm0630"><ce:label>(D.2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si118.gif"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Because <ce:italic>λ</ce:italic> is an affine parameter, this means that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si119.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. Then we have<ce:display><ce:formula id="fm0640"><ce:label>(D.3)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si120.gif"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> We now can get equation <ce:cross-ref refid="fm0400" id="crf0740">(3.4)</ce:cross-ref>.</ce:para></ce:section></ce:appendices></body><tail><ce:bibliography id="bl0010"><ce:section-title id="st0160">References</ce:section-title><ce:bibliography-sec id="bs0010"><ce:bib-reference id="br0010"><ce:label>[1]</ce:label><sb:reference id="bib3137s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Strominger</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Vafa</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Lett. B</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>379</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1996</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>99</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/9601029" id="inf0010">arXiv:hep-th/9601029</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0020"><ce:label>[2]</ce:label><sb:reference id="bib31s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Emparan</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Martinez</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>09</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>068</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1307.2276" id="inf0020">arXiv:1307.2276</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0030"><ce:label>[3]</ce:label><sb:reference id="bib32s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>V.E.</ce:given-name><ce:surname>Hubeny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Marolf</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Rangamani</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>27</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>095015</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:0908.2270" id="inf0030">arXiv:0908.2270</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0040"><ce:label>[4]</ce:label><sb:reference id="bib34s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Hawking</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Commun. Math. Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>25</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1972</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>152</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0050"><ce:label>[5]</ce:label><sb:reference id="bib35s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Hollands</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Ishibashi</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.M.</ce:given-name><ce:surname>Wald</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Commun. Math. Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>271</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2007</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>699</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:gr-qc/0605106" id="inf0040">arXiv:gr-qc/0605106</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0060"><ce:label>[6]</ce:label><sb:reference id="bib36s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>V.</ce:given-name><ce:surname>Moncrief</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Isenberg</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>25</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2008</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>195015</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:0805.1451" id="inf0050">arXiv:0805.1451</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0070"><ce:label>[7]</ce:label><sb:reference id="bib37s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Fischetti</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Marolf</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>29</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>105004</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1202.5069" id="inf0060">arXiv:1202.5069</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0080"><ce:label>[8]</ce:label><sb:reference id="bib3136s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>J.E.</ce:given-name><ce:surname>Santos</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.</ce:given-name><ce:surname>Way</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>12</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>060</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1208.6291" id="inf0070">arXiv:1208.6291</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0090"><ce:label>[9]</ce:label><sb:reference id="bib3138s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Khlepnikov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Kruczenski</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Michalogiorgakis</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>82</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>125003</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1004.3803" id="inf0080">arXiv:1004.3803</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0100"><ce:label>[10]</ce:label><sb:reference id="bib3139s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Khlepnikov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Kruczenski</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Michalogiorgakis</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>07</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>097</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1105.1355" id="inf0090">arXiv:1105.1355</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0110"><ce:label>[11]</ce:label><sb:reference id="bib3230s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Fischett</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Marolf</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>29</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>105004</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1202.5069" id="inf0100">arXiv:1202.5069</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0120"><ce:label>[12]</ce:label><sb:reference id="bib3231s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>P.</ce:given-name><ce:surname>Figueras</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Wisman</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>110</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>171602</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1212.4498" id="inf0110">arXiv:1212.4498</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0130"><ce:label>[13]</ce:label><sb:reference id="bib3232s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Fischetti</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Marolf</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.E.</ce:given-name><ce:surname>Santos</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>30</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>075001</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1212.4820" id="inf0120">arXiv:1212.4820</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0140"><ce:label>[14]</ce:label><sb:reference id="bib4875616E673A323031307967s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>Y.-C.</ce:given-name><ce:surname>Huang</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.-F.</ce:given-name><ce:surname>Yuan</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>1103</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>029</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1012.5453" id="inf0130">arXiv:1012.5453</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0150"><ce:label>[15]</ce:label><sb:reference id="bib4875616E673A32s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>Y.-C.</ce:given-name><ce:surname>Huang</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.-F.</ce:given-name><ce:surname>Yuan</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Int. J. Mod. Phys. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>27</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1250111</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1107.5738" id="inf0140">arXiv:1107.5738</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0160"><ce:label>[16]</ce:label><sb:reference id="bib46616E672D46616E673A32303133727261s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.-F.</ce:given-name><ce:surname>Yuan</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>Y.-C.</ce:given-name><ce:surname>Huang</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Commun. Theor. Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>60</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>541</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0170"><ce:label>[17]</ce:label><sb:reference id="bib636172726F6C6Cs1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.M.</ce:given-name><ce:surname>Carroll</ce:surname></sb:author></sb:authors><sb:title><sb:maintitle>Spacetime and Geometry</sb:maintitle></sb:title></sb:contribution><sb:host><sb:book><sb:date>2004</sb:date><sb:publisher><sb:name>Addison–Wesley</sb:name><sb:location>San Francisco, USA</sb:location></sb:publisher></sb:book></sb:host><sb:comment>513 p</sb:comment></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0180"><ce:label>[18]</ce:label><sb:reference id="bib3233s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Ellucci</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.N.</ce:given-name><ce:surname>Tiwari</ce:surname></sb:author></sb:authors><sb:title><sb:maintitle>State-space manifold and rotating black holes</sb:maintitle></sb:title></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>01</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>118</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1010.1427" id="inf0150">arXiv:1010.1427</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0190"><ce:label>[19]</ce:label><sb:reference id="bib3234s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Sen</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>69</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1992</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1009</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/9204046" id="inf0160">arXiv:hep-th/9204046</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0200"><ce:label>[20]</ce:label><sb:reference id="bib3235s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Compere</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>de Buyl</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Stotyn</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Virmani</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>11</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>133</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0210"><ce:label>[21]</ce:label><sb:reference id="bib61s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.E.</ce:given-name><ce:surname>Lawrence</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>E.J.</ce:given-name><ce:surname>Martinec</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>50</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1994</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>2680</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/9312127" id="inf0170">arXiv:hep-th/9312127</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0220"><ce:label>[22]</ce:label><sb:reference id="bib62s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>V.P.</ce:given-name><ce:surname>Frolov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Fursaev</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>63</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2001</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>124010</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/0012260" id="inf0180">arXiv:hep-th/0012260</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0230"><ce:label>[23]</ce:label><sb:reference id="bib63s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Kaya</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>67</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2003</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>024013</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/0210275" id="inf0190">arXiv:hep-th/0210275</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0240"><ce:label>[24]</ce:label><sb:reference id="bib64s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>de Boer</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.E.</ce:given-name><ce:surname>Hubeny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Rangamani</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Shigemori</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>07</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2009</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>094</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:0812.5112" id="inf0200">arXiv:0812.5112</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0250"><ce:label>[25]</ce:label><sb:reference id="bib65s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Grignani</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Harmark</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Marini</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>N.A.</ce:given-name><ce:surname>Obers</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Orselli</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>06</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>058</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1012.1494" id="inf0210">arXiv:1012.1494</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0260"><ce:label>[26]</ce:label><sb:reference id="bib66s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Grignani</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Harmark</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Marini</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>N.A.</ce:given-name><ce:surname>Obers</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Orselli</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Nucl. Phys. B</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>851</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>462</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1101.1297" id="inf0220">arXiv:1101.1297</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0270"><ce:label>[27]</ce:label><sb:reference id="bib38s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>L.</ce:given-name><ce:surname>Lehner</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Pretorius</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>105</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>101102</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1006.5960" id="inf0230">arXiv:1006.5960</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0280"><ce:label>[28]</ce:label><sb:reference id="bib39s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>I.</ce:given-name><ce:surname>Bredberg</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Keeler</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.</ce:given-name><ce:surname>Lysov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Strominger</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>03</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>141</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1006.1902" id="inf0240">arXiv:1006.1902</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0290"><ce:label>[29]</ce:label><sb:reference id="bib3130s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Emparan</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Gregory</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Santos</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>63</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2001</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>104022</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:hep-th/0012100" id="inf0250">arXiv:hep-th/0012100</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0300"><ce:label>[30]</ce:label><sb:reference id="bib3133s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>V.E.</ce:given-name><ce:surname>Hubeny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Marolf</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Rangamani</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Class. Quantum Gravity</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>27</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>025001</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:0909.0005" id="inf0260">arXiv:0909.0005</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0310"><ce:label>[31]</ce:label><sb:reference id="bib3135s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>M.M.</ce:given-name><ce:surname>Caldarelli</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>O.J.</ce:given-name><ce:surname>Dias</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Monteiro</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.E.</ce:given-name><ce:surname>Santos</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>J. High Energy Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>05</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>116</sb:first-page></sb:pages></sb:host><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1102.4337" id="inf0270">arXiv:1102.4337</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference></ce:bibliography-sec></ce:bibliography></tail></article>