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爱因斯坦-标量-高斯-博内理论中标量化致密天体的不稳定性

广义相对论与量子宇宙学 2023-07-26 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了爱因斯坦-标量-高斯-博内(GB)理论中标量化黑洞(BHs)与中子星(NSs)在包含高阶多极模式的奇宇称与偶宇称扰动下的线性稳定性。我们表明,在 \ell \to \infty 极限下(\ell 为角多极矩),偶宇称扰动中的角传播速度变为虚数,因而标量化黑洞解遭受梯度不稳定性。我们证明此类不稳定性与 GB 耦合函数中高阶项的结构无关,且纯粹由主导二次项的存在以及标量场在空间无穷远处取值为零的边界条件所致。这表明梯度不稳定性出现在质量-电荷图中标量化分支从 Schwarzschild 分支分叉之处。我们还证明非线性标量化模型中实现的标量化黑洞解在偶宇称扰动下亦遭受梯度不稳定性。我们的结果也提示,由相同 GB 耦合函数诱发的静态球对称标量化 NS 解的外部解存在梯度不稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.05185,
  title  = {Instability of scalarized compact objects in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet theories},
  author = {Masato Minamitsuji and Shinji Mukohyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05185},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, references added, accepted for publication in PRD