高速运动的未带电 Schwarzschild 黑洞的 Cherenkov 辐射

我们表明，在外部磁场存在时，一个带电为零的经典 Schwarzschild 黑洞以超亚光速在介电材料中运动（介电常数 $\epsilon > 1$），会产生 Cherenkov 辐射。这一现象为全新的物理效应：完全中性“粒子”的经典（非量子）电磁波辐射。控制方程（涉及广义相对论、电磁学及连续介质物理）中不存在外部电磁源——黑洞对初始电磁场的扰动在引力作用下充当超亚光速源。该效应依赖于磁场值、引力半径值以及速度满足常规 Cherenkov 条件 $v/c > 1/\sqrt{\epsilon}$。与点电荷的 Cherenkov 辐射不同，此处有效源为空间分布式，沿单一 Cherenkov 辐射锥产生辐射。辐射谱呈红色倾向，功率随波数 $|k_z| \leq 1/R_G$ 时为 $\propto dk_z /|k_z|$，其中 $R_G$ 为 Schwarzschild 半径。我们讨论了该过程在黑洞—中子星合并过程中可能的可观测性。