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近视界渐近对称性的引力记忆效应

广义相对论与量子宇宙学 2022-03-22 v2 高能物理 - 理论

摘要

引力记忆效应已成为引力波天文学领域的新窗口,并因其与渐近对称性(AS)的相互关联而开辟了若干引人入胜的途径。该方向近期的发展从理论与观测角度均引起了相当关注。研究表明,此类效应亦可在黑洞视界附近重现,这可能在对理解信息悖论中起关键作用。受此启发,我们研究了黑洞视界附近的引力记忆效应,类似于在渐近零无穷远处获得的效应。我们首先研究 AS 如何出现在黑洞视界附近,以及它们如何被某些理想探测器在引力波穿过装置后作为构型的某种永久改变(记忆)所探测。AS 的出现从两个不同视角研究。第一,当两个黑洞沿公共零曲面粘合时,AS 如何作为缝合自由度出现。第二,以保留黑洞近视界度规渐近形式的 AS 形式出现。我们针对这两种视角,在非极端与极端黑洞视界附近建立了位移记忆的类似形式。我们还讨论了超平移记忆或毛发(hair)的探测前景。在此方向上,除记忆效应外,我们探索了通过广义相对论的标准检验探测超平移黑洞的可能性。我们提出一种情景,可通过考察视界附近的光子轨迹将此类构型与寻常黑洞区分。众所周知引力记忆尚未被探测到,在此方向上,我们的研究或可作为对未来 AS 特征探索的有益贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.08983,
  title  = {Gravitational Memory Effect for Near-Horizon Asymptotic Symmetries},
  author = {Shailesh Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08983},
  year   = {2022}
}

备注

PhD Thesis, V2: 188 pages, removed certificates, typos corrected; based on: Phys.Rev.D 100,084010 (2019), Phys.Rev.D 102,044041 (2020), J. High Energ. Phys.2021,134 (2021), arXiv:2110.03547[gr-qc], arXiv:2109.13082[gr-qc](to appear in MG16), Substantially modified version of 2110.03547[gr-qc] (significant portion of Chapter6) is available on arXiv & is to appear in Phys.Rev.D