在 $f(R)$ 引力中无质量标量场的引力坍缩

我们研究了在 $f(R)$ 引力下渐近平直时空中无质量标量物质场的球对称引力坍缩。在 $f(R)$ 引力的爱因斯坦标架中，由于共形变换产生了额外的标量场。我们发现，除了引力坍缩过程中引力能与动能的通常竞争外，由共形变换带来的新标量场在动力学系统中增加了另一种竞争力。这种动力学竞争可通过调节新标量场和物质场的初始扰动振幅来控制。为了理解这些现象背后的物理原因，我们分析了引力势的行为，并随扰动初始振幅的变化计算了中心的 Ricci 标量。我们发现了在 $f(R)$ 引力中通过引力坍缩形成黑洞的丰富物理。