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双黑洞并合中的曲率不变量与几何视界猜想

广义相对论与量子宇宙学 2022-06-16 v2

摘要

我们研究双黑洞并合中的曲率不变量。有猜想认为,可通过寻找黎曼张量合适曲率不变量的水平-00 集来定义准局域且独立于叶状的黑洞视界。该猜想即几何视界猜想,相关视界为几何视界。我们通过追踪复标量多项式不变量 D\mathcal{D} 的水平-00 集穿越准圆轨道双黑洞并合来研究此猜想。我们用小 ε\varepsilonD|\mathcal{D}| 的水平-ε\varepsilon 集来近似这些 D\mathcal{D} 的水平-00 集。我们定位 D|\mathcal{D}| 的局部极小值,发现这些局部极小值的位置与 D|\mathcal{D}| 的水平-ε\varepsilon 集紧密对应,并且我们还与 Re(D)\text{Re}(\mathcal{D}) 的水平-00 集作了比较。该分析提供了证据,表明水平-ε\varepsilon 集追踪了一个唯一的几何视界。通过研究 Re(D)\text{Re}(\mathcal{D})Im(D)\text{Im}(\mathcal{D}) 的零集行为,并研究初始黑洞的 MOTSs 与表观视界,我们观察到最能近似几何视界的水平-ε\varepsilon 集由 ε=103\varepsilon = 10^{-3} 给出。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.09615,
  title  = {Curvature Invariants and the Geometric Horizon Conjecture in a Binary Black Hole Merger},
  author = {Jeremy M. Peters and Alan Coley and Erik Schnetter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09615},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 4 figures; v2. included three right-hand panels to Figure 2 and updated corresponding explanations. Updated introduction and discussion for clarity. Included mention of future work in discussion/conclusion. Made various minor corrections. To appear in General Relativity and Gravitation