黑洞穿透玻色子星
广义相对论与量子宇宙学
2022-08-31 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
新的轻基本场是全部或部分暗物质的自然候选者。此类场的自引力结构可能是宇宙中常见天体,甚至可构成星系晕。这些结构会与黑洞发生引力相互作用,此过程极为重要,因其决定了它们的寿命、黑洞运动及可能的引力辐射发射。在此,我们研究黑洞穿透一个远大于自身的完全相对论性玻色子星(由无自相互作用的复最小耦合有质量标量构成)的动力学。当黑洞穿透玻色结构时,它因吸积与动力学摩擦而减速,并产生引力波发射。由于我们意在研究与大而重的标量结构之相互作用,我们考虑高达 的质量比与 的长度比。有些令人惊讶的是,在我们所有模拟中,即便初始小黑洞以高速碰撞,黑洞仍吸积了超过 95% 的玻色子星物质。对于这些质量比,这是极端“潮汐俘获”过程的结果,其将黑洞与玻色子星束缚在一起。我们发现过程产物遗留“引力原子”的证据。
引用
@article{arxiv.2206.00021,
title = {Piercing of a boson star by a black hole},
author = {Vitor Cardoso and Taishi Ikeda and Zhen Zhong and Miguel Zilhão},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.00021},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 11 figures, 2 movies in ancillary files. revised to match the published version. Movies are also available on https://centra.tecnico.ulisboa.pt/network/grit/files/movies/