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论超致密无视界时空的不稳定性

广义相对论与量子宇宙学 2024-10-16 v3

摘要

受近期关于具有稳定光环的无视界物体不稳定性的研究结果启发,我们重新审视了此类结构的线性化稳定性。具体而言,我们考虑在施加质量less标量狄利克雷条件的表面处截断的外部 Kerr 时空。当该表面被置于引力势足够深处时,该时空具有能层和光环。我们证明,当其足够致密时,该时空是线性模式不稳定的,其机制与能层相关。具体而言,这种不稳定性具有相关的零模。在大多极数下,存在零模的临界表面位置恰好是赤道上能层表面的位置。我们证明,当表面位于能层之外时,这些模不存在,并且任何假定的线性不稳定机制的作用时间尺度为 τ105M\tau \gtrsim 10^5 M,其中 MM 为黑洞质量。因此,我们的结果表明,至少某些类别的物体在不存在能层的情况下是线性稳定的,即使存在自转和光环也是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.16526,
  title  = {On the instability of ultracompact horizonless spacetimes},
  author = {Zhen Zhong and Vitor Cardoso and Elisa Maggio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16526},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 12 figures, substantial improvements and clarifications. Results remain unchanged: this work shows that a class of compact object models are linearly stable when light rings are present but ergoregions are absent. Version to appear in Physical Review D