一种计算 Kerr 之外黑洞谱移的方法

近期对双星黑洞并合后引力波 ringdown 的观测提出了在不远的将来实现精确黑洞谱学的展望。为利用 ringdown 测量对黑洞性质开展最灵敏的检验，计算特定相对论扩展中黑洞谱的偏离至关重要。这些谱移亦为解释 ringdown 期间可能探测到的任何相对论预言违背所必需。本文中，我们朝计算任意自旋 Kerr 黑洞谱移迈出第一步，推导了支配广义相对论之外理论中黑洞扰动的修正 Teukolsky 方程。我们的方法适用于一类包含动力学 Chern-Simons 引力与平移对称标量 Gauss-Bonnet 引力的理论，前提是相对论的偏离很小。这允许采用微扰方法求解运动方程。进一步，我们展示如何利用该修正方程，通过本征值微扰方法计算 Kerr 黑洞的领头阶谱移。我们的形式体系为预言一系列有前景的相对论扩展中黑洞的 ringdown 提供了实用方法，使未来能在黑洞 ringdown 中精确搜寻其信号。