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在超越Kerr的时空中,用标量场扰动的数值演化检验eikonal与后Kerr方法

广义相对论与量子宇宙学 2026-05-06 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

精确计算超越广义相对论的旋转黑洞的准正则模,对于利用引力波检验基础物理至关重要。在本研究中,我们评估了eikonal近似和后Kerr近似在预测变形Kerr时空中标量场准正则模谱的准确性。为获得基准结果并分析一般扰动下的铃宕动力学,我们进一步采用了一个2+1维数值时间演化框架。该方法能够系统地量化跨多个角谐波、广泛的自旋参数范围以及逐渐增强的Kerr几何偏离下的理论不确定性。然后,我们将这些建模误差与作为信噪比函数的准正则模频率统计不确定性的简单投影进行对比,从而探索了近似方法在未来高精度黑洞光谱学中的有效范围。我们还报告了近视界变形可能对顺行和逆行模式产生不同影响,并提供了几何解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09607,
  title  = {Confronting eikonal and post-Kerr methods with numerical evolution of scalar field perturbations in spacetimes beyond Kerr},
  author = {Ciro De Simone and Sebastian H. Völkel and Kostas D. Kokkotas and Vittorio De Falco and Salvatore Capozziello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09607},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 10 figures, version published in PRD