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星系等离子体能诱发黑洞超辐射吗?

高能天体物理现象 2018-03-20 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

质量 M=1100 MM = 1 - 100\ M_{\odot} 的高速旋转克尔黑洞,在存在质量 μ10101012 eV\mu \sim 10^{-10} - 10^{-12}\ {\rm eV} 的玻色子时,会受到高效超辐射不稳定性的影响。我们观察到,这与弥漫星系或星系团内环境中等离子体诱发的有效光子质量(ωpl10101012 eV\omega_{\rm pl} \sim 10^{-10} - 10^{-12}\ {\rm eV})相匹配。这表明,星系或星系团内环境中的裸克尔黑洞,甚至可能包括近期观测到的引力波事件中产生的黑洞,会不稳定地形成光子云,该光子云可能包含原黑洞质量的显著部分。在最大效率下,大质量矢量粒子的不稳定性时标为毫秒量级,原则上可能导致从黑洞提取能量的瞬态速率高达 1055 ergs1\sim 10^{55} \ {\rm erg \, s}^{-1}。我们讨论了这可能引发的天体物理效应,包括与快速射电暴的一种推测性联系。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.02034,
  title  = {Can black hole superradiance be induced by galactic plasmas?},
  author = {Joseph P. Conlon and Carlos A. R. Herdeiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02034},
  year   = {2018}
}

备注

5 pages; v2. accepted version