作为克尔-AdS超辐射不稳定性终态的“灰色星系”

对于 $d\geq 3$，Kerr-AdS$_{d+1}$ 黑洞在极值质量之上一定质量范围内遭受经典超辐射不稳定性。我们猜想这些不稳定性会平息为灰色星系（GGs）——一类我们于 $d=3$ 构建的、爱因斯坦方程的新型粗粒解。灰色星系由位于AdS“中心”、具有临界角速度 $\omega=1$ 的黑洞，以及环绕AdS中心以光速转动的大尺度扁平热体气盘构成。气体携带总能量的有限份额，因为其参数化低能量密度与大半径成反比。GGs存在的质量可一直延伸至幺正界。其热力学为Kerr-AdS黑洞与体气的弱相互作用混合。其边界应力张量是平滑“黑洞”贡献与峰值气体贡献之和，在 large $N$ 极限下气体贡献在边界球赤道附近呈delta函数局域化。我们还构建了具有相同电荷的另一类解——“转动黑洞（RBHs）”。RBHs是AdS-Kerr解的宏观带电 $SO(d,2)$ 后裔，由位于AdS中心固定径向位置、但在角向量子波函数中以 $\omega=1$ 转动的黑洞组成。RBH解在熵上边际劣于GG解，不构成超辐射不稳定性的终态。尽管如此，我们认为这些解的超对称版本对例如 ${\cal N}=4$ Yang-Mills理论的超对称态谱具有有趣启示。