标量 Gauss-Bonnet 引力中的黑洞与双黑洞并合:标量场动力学
广义相对论与量子宇宙学
2019-04-03 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
我们研究带有标量毛的黑洞以及由此类黑洞组成的双星的非线性动力学。标量毛源于标量场与 Gauss--Bonnet 不变量之间的线性或指数耦合。我们在该相互作用的耦合常数上做微扰处理,但在场上做非微扰处理。我们首先考虑任意自旋孤立黑洞的毛的动力学生成并确定最终态。这也使我们首次计算出在该耦合存在下旋转黑洞的标量准正规模。然后我们研究具有不同质量比的非自旋黑洞双星的演化,并产生了首个并合过程的标量波形。对标量辐射中能量损失的估计,以及这对轨道动力学和引力波(GW)相位的影响(在耦合的二阶进入)表明,引力波探测能为迄今展示标量场与 Gauss--Bonnet 不变量之间耦合的理论设定最严格的约束。
引用
@article{arxiv.1810.05177,
title = {Black holes and binary mergers in scalar Gauss-Bonnet gravity: scalar field dynamics},
author = {Helvi Witek and Leonardo Gualtieri and Paolo Pani and Thomas P. Sotiriou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05177},
year = {2019}
}
备注
24 pages; 12 figures; Numerical code based on the Einstein Toolkit with new thorns available at https://bitbucket.org/canuda/. v2: updated references and discussion