黑洞铃宕中的非线性效应:吸收诱导的模态激发
广义相对论与量子宇宙学
2022-08-31 v1 高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
黑洞铃宕的引力波观测通常用于刻画双星并合遗迹并检验广义相对论。这些分析假定线性黑洞微扰理论,特别是即便在接近并合的时刻,铃宕也可用准正规模描述。本文研究铃宕期间的一种非线性效应,即早期激发的某一模态在被黑洞吸收时如何激发额外模态。这是一种三阶久期效应:黑洞质量的变化引起模态谱的移动,从而使原模态投影到新模态上。利用非线性模拟,我们研究了渐近平直反 de Sitter 黑洞周围球对称标量场的铃宕,发现这一“吸收诱导的模态激发”(AIME)是主导的非线性效应。我们表明该效应发生在非绝热 regime 内,因此可用突变质量近似解析估计。将我们的估计方法调整用于渐近平直 Schwarzschild 黑洞后,我们预期 AIME 将在当前及未来引力波观测的分析与解释中发挥作用。
引用
@article{arxiv.2112.11168,
title = {Nonlinear effects in the black hole ringdown: absorption-induced mode excitation},
author = {Laura Sberna and Pablo Bosch and William E. East and Stephen R. Green and Luis Lehner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11168},
year = {2022}
}
备注
15+4 pages, 9+4 figures