具有诱导标量电荷的黑洞的有效场论

虽然无毛定理禁止孤立黑洞拥有除质量、电荷和角动量之外的永久矩，但过去二十年的研究表明，与时间依赖的背景标量场相互作用的黑洞会获得诱导标量电荷。本文中，我们从有效场论（EFT）的视角研究这一现象。我们采用一种新方法，通过对局域于世界线上的复合算符进行积分，构造黑洞的有效点粒子作用量。这一使用 in-in 形式完成的过程，使得在作用量层面上对与黑洞视界相关的保守效应和耗散效应进行系统性考量成为可能。我们表明，诱导标量电荷与背景环境的吸积有着不可分割的联系，因为这两种效应都源于有效作用量中同一母项。该电荷进而意味着黑洞可以辐射标量波，并将经历一种“第五种力”。我们的 EFT 正确复现了文献中针对无质量标量的已知结果，但现在也推广到实质量标量场，使我们能够考虑更广泛的具有天体物理兴趣的情形。作为一个例子，我们利用我们的 EFT 研究了嵌入模糊暗物质晕中的黑洞双星的早期旋进。