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超三项:修改引力中旋转黑洞的Continued Fractions

广义相对论与量子宇宙学 2026-04-22 v1

摘要

黑洞环振提供了强引力的清洁探针,但其中最准确工具——Leaver的continued-fraction方法——需要三项递推关系。在广义相对论之外,更一般地在非Kerr时空中,Frobenius展开通用产生更高阶递推关系,以及series系数之间的耦合,阻碍了Leaver方法的直接应用。这里我们发展了一种普遍的化简方案,将任意scalar与matrix NN项递推关系映射到三项形式,从而将continued fractions扩展到修改引力中广泛的扰动问题。作为应用,我们计算了在动力学Chern-Simons引力中 slowly-rotating黑洞的quasinormal-mode谱,其中极化子域产生16项、解耦、标量递推关系,轴向子域产生12项、耦合、矩阵递推关系。在应用化简方案后,两个系统都可以使用continued fractions求解。对于基本的(,m)=(2,2)(\ell,m)=(2,2)模式,我们的结果在所研究的参数范围内与基于特征值扰动与度量/谱方法的独立计算良好一致。该框架提供了一种稳健且实用的途径,以超出标准三项设置进行精确环振计算,支持当前与未来引力波观测对引力的测试。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.18680,
  title  = {Beyond Three Terms: Continued Fractions for Rotating Black Holes in Modified Gravity},
  author = {Georgios Karikos and Jayana A. Saes and Pratik Wagle and Nicolás Yunes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18680},
  year   = {2026}
}