黑洞准常模：基于递归方法的高效精确计算
广义相对论与量子宇宙学
2025-03-24 v1 高能物理 - 理论
摘要
我们讨论了用于计算黑洞准常模复数频率的新型递归方法。这些方法基于描述线性径向扰动的微分方程的Frobenius级数解。在一般方法框架内，我们提出了两种方法：第一种涉及计算级数系数，第二种则采用广义连分数。此外，基于这一分析，我们提出一种计算上高效便捷的方法，采用双收敛加速，即对利用Wynn算法对希赫 determinants所得到的approximants进行处理，同时考虑Leaver-Nollert-Zhidenko式尾部近似。后者对于稳定和启用计算实部较小的模式以及更高次模至关重要。该方法显示出卓越的高精度。我们强调在这些计算中不需要高斯消除。我们以D维（3<D<10）的Schwarzschild-Tangherlini黑洞作为具体实例。具体计算了二维(2+1)声学黑洞的准常模（与五维Schwarzschild-Tangherlini黑洞紧密相关）、六维黑洞的电磁矢量模式以及七维情况中的标量(引力张量)模式。我们认为所呈现的方法不仅适用于所展示的示例，也适用于黑洞物理领域之外的其他领域。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.17325,
title = {Quasinormal Modes of Black Holes: Efficient and Highly Accurate Calculations with Recurrence-Based Methods},
author = {Kristian Benda and Jerzy Matyjasek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17325},
year = {2025}
}