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$d$维Schwarzschild-AdS黑洞中Proca场和Maxwell场的共振模式

广义相对论与量子宇宙学 2026-05-20 v1 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

通过对其线性扰动及其在无穷远处施加Dirichlet边界条件下的相应共振模式(QNMs)来研究dd维具有反德西特(AdS)渐近性的Schwarzschild黑洞中的Proca场和Maxwell场。Proca场方程化简为一个解耦的和两个耦合的径向类波动方程。我们展示了Maxwell方程如何从Proca系统的零质量极限中导出。考察了相应QNMs谱的几个分析性质。为了计算QNMs频率,我们采用两种特别适用于渐近AdS时空的数值方法。利用这些技术,我们确定了Proca场扰动在44556677维Schwarzschild-AdS背景中的QNMs。作为一个新结果,我们数值发现标量型Maxwell扰动在大d5d\geq 5的Schwarzschild-AdS黑洞中表现出纯虚低频模式,类似于在向量型引力扰动中发现的那些。此类模式在AdS/CFT对应性中尤其相关,因为它们对应于对偶共形场论中线性流体力学规律。我们还分析了Proca质量对QNMs谱的影响,强调在无质量极限中如何恢复Maxwell模式。进一步探讨了谱随黑洞半径的依赖性。此外,推导了向量型和单极子Proca扰动以及Maxwell模式的QNMs频率的解析表达式,这些解析结果适用于小dd维Schwarzschild-AdS黑洞,通过在中间区域匹配渐近展开。这些解析结果与数值结果表现出良好的一致性,特别是确认了在大d5d\geq 5的Schwarzschild-AdS时空中存在纯虚低频标量型Maxwell模式。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.18947,
  title  = {Quasinormal modes of Proca and Maxwell fields in $d$-dimensional Schwarzschild-AdS black holes},
  author = {David C. Lopes and Tiago V. Fernandes and José P. S. Lemos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.18947},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 5 figures