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致密天体的回声:表面附近的新物理与远处物质

广义相对论与量子宇宙学 2019-01-23 v4 高能物理 - 理论

摘要

众所周知,一个假设性的致密天体若除其表面附近一小区域外处处类似于爱因斯坦(Schwarzschild 或 Kerr)黑洞,则应在早期和中期具有爱因斯坦理论预测的 ringdown 轮廓,但在晚期会被所谓的回声所修正。当考虑一个爱因斯坦黑洞以及置于其一定距离处的物质壳层时,也会出现类似现象,从而可以对黑洞环境的允许质量进行天体物理估计。尽管这两个系统的回声近来已被广泛研究,但尚未有分析同时包含这两种现象,即由表面/事件视界附近新物理引起的回声和由黑洞一定距离处物质引起的回声。此处,遵循 [9, 11],我们考虑一个可穿越虫洞,通过将两个质量同为 M 的 Schwarzschild 度规在喉部(靠近 Schwarzschild 半径)识别而得到,并在一定距离处添加非薄物质壳层。这使我们能够理解致密天体表面的回声如何受到远处天体物理环境的影响。对此类系统时间域轮廓的直接计算支持了如下预期:若观测到回声,则最可能将其归因于事件视界附近的某些新物理,而非某些“环境”效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.01295,
  title  = {Echoes of compact objects: new physics near the surface and matter at a distance},
  author = {R. A. Konoplya and Z. Stuchlík and A. Zhidenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.01295},
  year   = {2019}
}

备注

5 pages, 5 figures