带电黑洞的碰撞
广义相对论与量子宇宙学
2012-07-06 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们进行了带电黑洞碰撞的全非线性数值模拟，由爱因斯坦-麦克斯韦方程描述，并将结果与分析预期进行对比。我们专注于非自旋黑洞的对头碰撞，从静止开始且具有相同的荷质比Q/M。给黑洞添加电荷引入了一个有趣的新辐射和动力学通道，其中大部分似乎可以被牛顿动力学和平直空间直觉所捕捉。波形可以定性地用三个阶段描述：（i）在形成公共表观视界之前的坠落阶段；（ii）非线性合并阶段，对应于引力能和电磁能的峰值；（iii）铃宕阶段，以指数衰减振幅和与微扰预测非常一致的特征频率的振荡模式为标志。我们观察到，当荷质比Q/M从0增加到0.98时，整个碰撞过程中产生的引力波能量减少了大约三个数量级。我们将这种减少解释为较大电荷值下较小加速度的结果。相比之下，电磁辐射携带的能量与引力辐射之比增加，对于探索的最大Q/M比率达到约22%，这与分析预测非常一致。
引用
@article{arxiv.1205.1063,
title = {Collisions of charged black holes},
author = {Miguel Zilhão and Vitor Cardoso and Carlos Herdeiro and Luis Lehner and Ulrich Sperhake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.1063},
year = {2012}
}
备注
15 pages, 8 figures; v2: improved one plot and other minor changes. matches published version in PRD