近极端黑洞的量子透明性

我们研究了在低温区域（此时近视界喉部经历大的量子涨落）电磁波和引力波在Reissner-Nordström黑洞上的散射。我们发现，在某一频率阈值以下，黑洞对固定螺旋度的电磁辐射和引力辐射是透明的。这一现象的产生是因为黑洞的角动量是量子化的，从而在无自旋黑洞态和第一激发自旋态之间产生了一个能隙。具有角动量的辐射——例如光子、引力子以及我们同样研究的无质量标量场的分波——必须提供足够的能量来跨越这个能隙才能被吸收。低于此阈值时，无法发生吸收，使得黑洞透明。对于高于能隙的频率，黑洞态的稀缺性继续抑制吸收截面，使其低于半经典预言，从而使黑洞呈现半透明而非完全透明。值得注意的是，电磁吸收显著强于引力吸收，这超出了仅由自旋差异所能解释的范围。