作为粒子探测器的黑洞：超辐射不稳定性的演化

旋转黑洞的超辐射不稳定性可用于对超轻玻色子施加严格限制，从而将黑洞转变为有效的粒子探测器。然而，人们对这种不稳定性的发展以及其非线性时间演化是否符合线性直觉知之甚少。我们首次通过研究引力波辐射和气体吸积对不稳定性演化的影响来攻克这一问题。我们的准绝热、全相对论分析表明：（i）引力波辐射对黑洞的演化没有显著影响，（ii）吸积起着重要作用，（iii）尽管通过超辐射形成的标量云的质量可占黑洞质量的相当大比例，但其能量密度非常低，且反向反应可忽略不计。因此，即使大质量黑洞通过超辐射形成了玻色子云，也能很好地用克尔几何描述。利用蒙特卡罗方法和非常保守的假设，我们为线性化分析的有效性以及先前研究的限制提供了强有力的支持。