带薄壳的柱形反德西特黑洞时空的准正规模与回声效应
广义相对论与量子宇宙学
2023-06-05 v1
摘要
本文研究被与黑洞弦轴线同步旋转的薄壳所包围的旋转柱形黑洞(或黑洞弦)时空的准正规模(QNM)振动。薄壳的存在导致黑洞时空在视界外的度规为分段形式,由薄壳半径划分为两个静止时空部分。因此,QNM 方程的势函数 亦不连续。为求解具有不连续势函数的 QNM 方程,我们提出两种方法:矩阵法与广义 Horowitz-Hubeny 方法。我们发现薄壳的影响可降低黑洞弦的 QNM 频率,同时减缓其振幅衰减率。我们所提方法可轻易应用于其他具有不连续势函数的黑洞时空 QNM 计算,从而推动对更复杂且更现实的黑洞时空(如带吸积盘者)的研究。此外,还采用有限差分法对该时空进行研究。分析表明,当薄壳质量与电荷达到足够高的值时,势函数出现显著间隙,导致外部时空接近引力坍缩与极端黑洞情形。在此间隙内,QNM 波出现振荡,产生回声效应。并且,确立时空接近坍缩阈值与电荷极端性的程度同该回声的拍频间隔呈正相关。
引用
@article{arxiv.2306.01269,
title = {Quasinormal modes and echo effect of cylindrical anti-de Sitter black hole spacetime with a thin shell},
author = {Kai Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01269},
year = {2023}
}