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球对称Proca星的数值演化

广义相对论与量子宇宙学 2017-05-31 v1

摘要

矢量玻色子星,或称 Proca stars\textit{Proca stars}(Proca星),最近作为爱因斯坦-(复)Proca系统的完全非线性数值解被得到。这些是自引力、处处非奇异、无视界的重矢量场的玻色-爱因斯坦凝聚体,它们在许多方面(但并非全部)类似于它们的标量对应物,即著名的(标量)boson stars\textit{boson stars}(玻色子星)。本文中,我们报告了Proca星的完全非线性数值演化,聚焦于球对称情形,旨在评估其稳定性以及不稳定星的演化终点。先前线性扰动理论的结果表明,稳定与不稳定构型之间的分界出现在具有最大ADM质量的解处。我们的模拟证实了这一结果。通过数值演化不稳定解,我们根据解的束缚能符号以及扰动,发现了三种不同的结局:(i)(i) 迁移至稳定分支,(ii)(ii) 标量场完全色散,或 (iii)(iii) 坍缩为史瓦西黑洞。在后者情况下,一个长寿命的Proca场残余——一个 Proca wig\textit{Proca wig}(Proca假发)——由准束缚态组成,可能在其形成后在视界外被观测到,其寿命与Proca质量成反比。我们评论了其与标量情形以及中子星的相似性与差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.04532,
  title  = {Numerical evolutions of spherical Proca stars},
  author = {Nicolas Sanchis-Gual and Carlos Herdeiro and Eugen Radu and Juan Carlos Degollado and José A. Font},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04532},
  year   = {2017}
}