非奇异量子黑洞的有效模型

我们研究 Schwarzschild 黑洞奇点问题的解决如何可能与视界尺度上量子引力效应的存在相关联。受与宇宙学 Schwarzschild-dS 解类比的启发，我们构造了一类非奇异、静态、渐近平坦且具有 dS 核的黑洞解，其由各向异性流体源驱动，该流体编码了量子修正。后者由单一长度尺度 $\ell$ 参数化，其具有双重解释：作为有效的“量子毛发”以及作为解决经典奇点的长度尺度。根据 $\ell$ 的取值，这些解可以有两个视界、为极端情形（当两个视界合并时）或为无视界的奇异星。我们还研究了黑洞解的热力学行为，并提出了面积律的推广以解释其熵。我们发现靠近极端性处存在二级相变，当 $\ell$ 为经典 Schwarzschild 半径 $R_{\rm S}$ 量级时。具有 $\ell\sim R_{\rm S}$ 的黑洞相对于 $\ell\ll R_{\rm S}$ 者在热力学上更受青睐，支持了视界尺度上量子修正的相关性。我们还发现极端构型是零温、零熵态，其近视界几何分解为 AdS$_2\times$ S$^2$，标志着这些模型对信息悖论可能具有相关性。我们表明具有 $\ell\sim R_{\rm S}$ 的量子修正在光子轨道与 QNMs 谱中具有可观测的现象学特征。特别地，在近极端 regime，谱的虚部随温度按 $c_1/\ell+c_2\ell T_\text{H}^2$ 标度，而在近视界极限中线性趋于零。我们通过重访两个已知模型——即 Hayward 与 gaussian-core 黑洞——确认了上述总体发现。