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超越黑洞光谱学:无质量标量对拟正规模的污染

广义相对论与量子宇宙学 2026-07-09 v1 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

用黑洞ringdown测试广义相对论(GR)传统上集中于尝试探测Kerr度规拟正规模(QNM)频率的偏移。然而,最近有人认为,在超越GR的情景中,如果存在任何新场,并且它们与引力非最小耦合,那么ringdown信号也将受到这些新场的QNM频率的污染。我们研究了平移对称Horndeski作用量的黑洞扰动,该作用量包含了无质量标量与引力之间的所有相互作用,这些相互作用在变分时导致二阶方程。我们在场中线性扰动,并采用标量电荷每单位黑洞质量qq的微扰展开。假设标量振幅被qq抑制,我们证明,在q2q^2阶,标量与Gauss-Bonnet不变量之间的耦合是唯一对频率偏移和污染都有贡献的项,并且这两种效应出现在相同的微扰阶。如果关于标量振幅抑制的假设放宽,污染可以在qq的领头阶出现,因此主导频率偏移。在这种情况下,污染还从额外的耦合接收到次领头修正。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.08619,
  title  = {Beyond black hole spectroscopy: Quasinormal mode contamination by massless scalars},
  author = {Miguel Yulo Asuncion and Giovanni D'Addario and Thomas P. Sotiriou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.08619},
  year   = {2026}
}