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通过辅助参数展开求解 Kerr-de Sitter 准正规模

广义相对论与量子宇宙学 2019-05-10 v3 高能物理 - 理论 数学物理 math.MP

摘要

准正规模(quasinormal modes, QNM)是控制扰动物理系统弛豫回平衡态的特征振荡模式。在本工作中,我们使用一种基于共形场论的新方法计算了 Kerr–de Sitter 黑洞的 QNM 频率和角本征值。该背景时空的自旋场扰动方程本质上可归约为两个 Heun 方程,一个对应径向部分,一个对应角向部分。我们利用通过等单值化 τ\tau 函数获得的 Heun 方程的辅助参数展开,以求得 QNM 频率和角本征值的解析展开式。频率展开式给出为转动参数 aa 和极值参数 ϵ=(rCr+)/L\epsilon=(r_{C}-r_{+})/L 的双级数,其中 LL 为 de Sitter 半径,rCr_{C}r+r_{+} 分别为宇宙学视界和事件视界的半径。具体而言,我们给出了一般 aa 下至 ϵ2\epsilon^2 阶的频率展开式,以及至 ϵ3\epsilon^{3} 阶且系数展开至 (a/L)3(a/L)^{3} 的结果。类似地,角本征值展开式给出为至 (aω)3(a\omega)^{3} 的级数,其系数对小的 a/La/L 展开。我们通过数值分析验证了频率的新展开式,并确认角本征值展开式与文献结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.11912,
  title  = {Kerr-de Sitter Quasinormal Modes via Accessory Parameter Expansion},
  author = {Fábio Novaes and Cássio Marinho and Máté Lencsés and Marc Casals},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11912},
  year   = {2019}
}

备注

38+19 pages, 8 figures. v3: minor changes, matches published version