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具有四极矩黑洞的准正规模

广义相对论与量子宇宙学 2019-02-13 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

我们利用光环方法在几何光学极限下解析确定了具有四极矩的黑洞的准正规模(QNM)频率。本工作所讨论的广义黑洞除质量和角动量外还具有任意四极矩及更高阶质量矩。我们详细处理了具有质量和四极矩的静态坍缩构型,并将与两种此类构型相关的QNM频率按四极矩的线性阶求出。此外,我们触及了旋转系统的处理。特别地,我们用于广泛QNM计算的广义黑洞是一种完全坍缩构型,其外部引力场可由Hartle-Thorne时空描述[Astrophys. J. 153, 807-834 (1968)]。该坍缩系统及其QNM由质量MM、四极矩QQ和角动量JJ刻画,其中后两个参数分别按一阶和二阶近似处理。当四极矩取为相应Kerr黑洞的相对论四极矩J2/(Mc2)J^2/(Mc^2)时,Hartle-Thorne QNM在角动量JJ的二阶上退化为Kerr黑洞的QNM。利用铃宕频率,只要由QMc2J2c2/(G2M4)|QMc^2-J^2|c^2/(G^2M^4)给出的无量纲参数相对于1足够小,就无法在观测上区分具有任意四极矩的广义Hartle-Thorne黑洞与Kerr黑洞。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.03376,
  title  = {Quasinormal Modes of a Black Hole with Quadrupole Moment},
  author = {Alireza Allahyari and Hassan Firouzjahi and Bahram Mashhoon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.03376},
  year   = {2019}
}

备注

45 pages; v2: presentation improved, matches published version