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黑洞铃宕中的非线性效应简化:准正则模作为绝热模

广义相对论与量子宇宙学 2024-11-13 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

广义相对论的非线性本质在两个黑洞并合的整个过程中显著体现,从旋近阶段到最终的铃宕阶段。值得注意的是,铃宕阶段产生的准正则模表现出显著的非线性。我们证明,通过Penrose极限聚焦光子环,可以有效捕捉这些非线性效应。具体而言,我们将准正则模建模为被困在黑洞周围不稳定圆形轨道上的零质量粒子,并证明它们可以被解释为绝热模,即任意接近大微分同胚的扰动。这使得我们能够推导出Schwarzschild和Kerr黑洞的准正则模非线性效应的简单解析表达式,该表达式很好地复现了现有的数值结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.07980,
  title  = {Nonlinear Effects in Black Hole Ringdown Made Simple: Quasi-Normal Modes as Adiabatic Modes},
  author = {A. Kehagias and A. Riotto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07980},
  year   = {2024}
}

备注

LaTeX file, 5 pages plus Supplementary Material