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近视黑洞记忆效应能通过二进制惊魂相互作用检测吗?

广义相对论与量子宇宙学 2025-10-23 v2

摘要

引力波(GWs)背景下的记忆效应表现为试验质量在遇到 GWs 时发生的永久相对位移。已有多篇工作探讨了在源与探测器之间存在较大距离时检测记忆效应的可能性。一种特殊类型的记忆效应源自 BMS 对称性,称为“黑洞记忆效应”,近期提出。黑洞记忆效应仅在其事件视界附近显现。因此,形式上观测它需要将 GW 探测器置于黑洞视界附近,这在形式上似乎不可行。在本文中,我们描述了一个玩具模型,表明可以在不在事件视界附近放置人造探测器的情况下观测黑洞记忆效应的可能方法。该模型考虑一个二进制黑洞(BBH)发射的 GWs 可在宇宙学距离观测到的情形,将其作为超大质量 Schwarzschild 黑洞事件视界附近的理想探测器代理。通过向其施加冲击波,使其获得超迁移发质(supertranslation hair)。这种突变变化影响视界附近的几何结构,并导致二进制的轨道分离度(从而轨道频率)发生变化,这进而在 GWs 中留下痕迹。我们使用基本的 GW 数据分析工具,表明黑洞记忆效应应可被类似 LISA 的空间基准探测器检测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.15604,
  title  = {Can the Near-Horizon Black Hole Memory be detected through Binary Inspirals?},
  author = {Sajad A. Bhat and Srijit Bhattacharjee and Shasvath J. Kapadia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15604},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 5 figures