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宇宙黑洞毛发增长与类星体 OJ287

广义相对论与量子宇宙学 2015-06-03 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

Jacobson 的一个旧结果 ({\tt astro-ph/9905303}) 意味着,当所讨论的(规范归一化的)标量场在远离黑洞处随时间缓慢变化,即 tϕμMp\partial_t \phi \simeq \mu M_pμrs1\mu r_s \ll 1 不依赖于时间时,具有 Schwarzschild 半径 rsr_s 的黑洞会获得标量毛发 Qrs2μQ \propto r_s^2 \mu。这种时间依赖性在标量-张量理论中可能源于宇宙学演化,或由于黑洞在标量场的渐近空间梯度内的缓慢运动。最值得注意的是,由此诱导的标量毛发数量与标量耦合到物质的强度无关。我们认为,Jacobson 的奇迹毛发增长公式©{}^\copyright 特别意味着,一对轨道运行的黑洞可以辐射出{\em 偶极}辐射,只要这两个黑洞具有不同的质量即可。位于红移 z0.306z \simeq 0.306 处的类星体 OJ 287 被认为是这种类型的双黑洞系统,其轨道衰变最近已被间接测量,并发现与广义相对论的预测在 6\% 以内相符。我们认为,只要标量足够轻以被辐射——即 m\lsim1023m \lsim 10^{-23} eV——且独立于标量如何耦合到物质,该系统中可观测标量偶极辐射的缺失就会对这一红移处的瞬时时间导数给出显著界限 μ<(16days)1|\,\mu| < (16 \, \hbox{days})^{-1}(而不是约束宇宙学时间上的平均场差 Δϕ\Delta \phi)。这也可以被解释为(以更依赖模型的方式)约束该双星相对于其宿主星系内其紧邻区域内标量场任何空间变化的运动。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.4009,
  title  = {Cosmic Black-Hole Hair Growth and Quasar OJ287},
  author = {M. W. Horbatsch and C. P. Burgess},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.4009},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages