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黑洞周围超轻标量场的轨道指纹

广义相对论与量子宇宙学 2017-11-22 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

超轻标量场已在多种场景中被预言,并被倡导为暗物质的可能组成部分。这些场可以形成被称为玻色子星的致密规则结构,或者在视界存在时,产生非平庸的含时标量毛和稳态几何。由于这些场可以在很大的空间范围内相干,它们与“规则”物质的相互作用会导致非常奇特效应,最显著的是共振。在此,我们研究在描述被非轴对称标量场轮廓包围的黑洞的背景中恒星的运动。通过在弱场方法中分析该系统,我们发现标量场的存在产生了类似于行星和吸积盘中存在的长期效应。特别是,轨道恒星与标量场之间共振的存在可能使它们之间发生角动量交换,提供了类似于行星迁移的机制。此外,这些机制可能允许“悬浮轨道”,即稳定的辐射轨道。我们还在完全相对论情形下表明,当标量场与恒星物质之间存在直接耦合时,这些效应也会出现,这种耦合可能源于恒星内部存在标量核或存在于引力替代理论中。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.00830,
  title  = {Orbital fingerprints of ultralight scalar fields around black holes},
  author = {Miguel C. Ferreira and Caio F. B. Macedo and Vitor Cardoso},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00830},
  year   = {2017}
}

备注

21 pages, 13 figures. Accepted for publication in Physical Review D, comments are welcome