致密天体周围的基本场：大质量自旋-2场、超辐射不稳定性与含暗物质核的恒星

标准模型与广义相对论的一般性扩展预言了任意自旋的基本玻色场，它们是解释宇宙暗组分的合理候选者。寻找其存在的最有前景的途径之一是通过它们与致密天体的引力相互作用。在此背景下，本论文研究了玻色场可能影响黑洞与中子星动力学和结构的几种机制。论文第一部分致力于研究球对称黑洞时空周围的大质量自旋-2场。大质量自旋-2场可在大质量引力理论中一致描述，从而能够对这类场在弯曲时空中的传播进行系统研究。特别地，我展示了由于这些理论中存在额外的自由度，黑洞解的结构比广义相对论中更为丰富。论文第二部分详细讨论了黑洞物理中的超辐射不稳定性。我指出若干机制，如大质量玻色场与磁场，可使旋转黑洞针对超辐射模式变得不稳定，这对天体物理学与超越标准模型的物理具有重要意义。在论文最后部分，我展示了对玻色暗物质凝聚态如何与致密恒星发生引力相互作用的研究。特别地，我证明了由完美流体与玻色凝聚态形成的稳定恒星构型存在，且能在暗物质富集环境中描述暗物质吸积到恒星上的晚期阶段。