黑洞回声的有效场论
广义相对论与量子宇宙学
2020-06-02 v3 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
黑洞合并事件中的引力波“回声”被主张为强场(但半经典) regime 下引力修正的可能信号。在这些提议中,可观测效应完全来自于视界处非零反射概率的出现,而标准黑洞该概率为零。我们展示了如何将EFT推理应用于这些论证,使用并扩展了先前针对局域系统的研究,该系统将对边界条件的选择关联到负责这些边界条件的物理的作用量。应用于该作用量的EFT推理认为,线性“Robin”边界条件在低能下占主导,并且我们确定了相应有效耦合(其值是特定广义相对论修正对这些系统的相关低能预言)与现象学可测量的近视界反射系数之间的关系。由于这种联系只涉及近视界物理,其建立相对简单,我们对Schwarzschild几何(理论最常研究的)和Kerr几何(合并后铃宕观测感兴趣的)中的扰动均予以建立。顺便我们确定了有效耦合作为距视界正则化距离的 renormalization-group 演化,它强制物理不依赖于施加边界条件的精确位置。我们表明广义相对论的完美吸收体/完美发射体边界条件对应于该演化唯一的不动点。所有其他RG演化的非平凡跑动反映了引力修正必然在视界附近引入新物理。
引用
@article{arxiv.1808.00847,
title = {Effective Field Theory of Black Hole Echoes},
author = {C. P. Burgess and Ryan Plestid and Markus Rummel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00847},
year = {2020}
}
备注
v3: clarified role of IR Black Hole fixed point w.r.t. parameter \xi. v2: now published in JHEP; references added, changed definition of time delay and phase in echo spacing