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非旋转 BTZ 黑洞的质量涨落

广义相对论与量子宇宙学 2024-03-29 v1 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了黑洞质量在其平均值附近的振荡对三维黑洞几何结构的影响。借鉴将事件视界附近的涨落概念化为质量变化的经典框架,我们引入了一个模型,其中由大质量零壳坍缩形成的黑洞的度规在球谐模式下表现出振荡行为。这一动力学由非旋转 BTZ-Vaidya 解所体现,其特征为黑洞质量以共振频率 ω\omega 和小振幅参数 μ0\mu_0 发生涨落。利用微扰方法,确定了零测地线方程直至 μ0\mu_0 二阶的解。事件视界位置的随时间涨落导致热力学变量值发生改变。在计算时间平均值后观察到,由于这些涨落,平均 Hawking 温度略有下降,而平均熵则有所增加,这偏离了在四维及更高维时空中观察到的趋势。此外,本研究深入探讨了这些涨落对视界附近零射线轨迹的影响,这些射线在晚期最终到达反德西特边界。直至二阶的受扰射线一般解的解析计算突显了本研究在考察质量振荡对黑洞热力学和几何结构影响方面的新颖方法,为该领域贡献了独特的视角。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.19315,
  title  = {Mass fluctuations in non-rotating BTZ black holes},
  author = {Hyewon Han and Bogeun Gwak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19315},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 1 figure