带电黑洞对电磁波与引力波的转换
广义相对论与量子宇宙学
2022-08-03 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
在强电磁场中，引力波会转换为同频率的电磁波，反之亦然。本文利用分波展开与数值方法，计算了真空中平面波入射到 Reissner-Nordström 黑洞上的散射截面与转换截面。我们表明，在长波极限下，转换截面与费曼图技术计算的结果一致；在短波极限下，其主要特征可由几何光学近似刻画。我们证明，对于高电荷黑洞，在大散射角处转换通量可超过散射通量。在短波 regime 下，该转换效应可通过沿射线的相位累积来理解。我们计算了转换通量与散射通量相等时的散射角，作为荷质比的函数。我们表明，在极端极限下该散射角趋近于 度。
引用
@article{arxiv.2106.09731,
title = {Conversion of electromagnetic and gravitational waves by a charged black hole},
author = {Mohamed Ould El Hadj and Sam R. Dolan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09731},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 7 figures. Added a proof that the angle for half-conversion is 90 degrees in the extremal case Q=M