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Kerr 黑洞中大质量标量扰动:接近极限分析

广义相对论与量子宇宙学 2024-12-31 v3 高能物理 - 理论

摘要

我们使用等同程度方法研究 Kerr 黑洞中大质量标量扰动的准阻尼模态。对于任意标量质量 MμM \mu 和黑洞自转参数 a/Ma/M,我们数值计算 various orbital \ell、azimuthal mm 和 overtone nn 数的准阻尼频率。特别地,我们推导了在极限 a/M1a/M \rightarrow 1 附近的零阻尼模态频率的解析表达式。对于 =m=1\ell=m=1,我们发现当标量场质量足够大时,基模会转化为阻尼模态(而非零阻尼模态)。通过探索参数空间,我们发现最长寿命模态与第一个 overtone 在异常点 (Mμ)c0.3704981(M\mu)_c \simeq 0.3704981(a/M)c0.9994660(a/M)_c\simeq 0.9994660 处发生能级交换。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.13964,
  title  = {Massive scalar perturbations in Kerr Black Holes: near extremal analysis},
  author = {João Paulo Cavalcante and Maurício Richartz and Bruno Carneiro da Cunha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13964},
  year   = {2024}
}

备注

v2: 20 pages, 13 figures, 2 tables. Typos corrected, figures updated, and improved discussions