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电磁源非线性尾的数值计算

广义相对论与量子宇宙学 2025-11-07 v3 高能天体物理现象

摘要

惊人的是,最近的研究表明,非线性效应在黑洞振荡模型中具有重要意义。天体环境中的瞬态电磁事件通常能量巨大,可能对振荡中的非线性产生某种影响。为了理解这些非线性效应,我们数值求解非齐次的 Bardeen-Press-Teukolsky 方程,发现由电磁源诱导的二阶引力尾。我们的结果表明,多极数 l4l\geq4 的曲率扰动的二阶尾在固定空间位置处随时间衰减为 t2l2t^{-2l-2},在退时 uu 中的 null infinity 处衰减为 ul3u^{-l-3},慢于其线性 counterparts,这可以在多信使观测中发挥作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.20499,
  title  = {Numerical computation of electromagnetically sourced nonlinear tails},
  author = {Zhen-Tao He and Jia Du and Jiageng Jiao and Caiying Shao and Junxi Shi and Yu Tian and Hongbao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.20499},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 10 figures. Version published in PRD (two footnotes added, some typos corrected, fig. 7 replaced, one reference added and codes available)