吸积黑洞周围标量场的准稳态解
广义相对论与量子宇宙学
2016-08-17 v1
摘要
有质量标量场可以在黑洞周围形成长寿命的构型。这些被称为准束缚态的构型已在线性和非线性机制下得到了研究。在本文中，我们表明准束缚态可以在黑洞质量因吸积下落物质而显著增长的动力学场景中形成。我们在球对称下数值求解了 Klein-Gordon 方程，通过一系列质量递增的解析 Schwarzschild 黑洞解来模拟时空的演化。研究发现，准束缚态的振荡频率随黑洞质量的增加而降低。此外，由于指数中存在高于线性阶的项，吸积导致标量场能量的指数衰减显著增加。我们将研究中使用的黑洞质量增长率与观测巡天的估计值进行了比较，并将我们的结果外推到与将标量场提议为宇宙暗物质的模型相一致的标量场质量值。我们表明，即使对于不切实际的大质量吸积率，吸积黑洞周围的准束缚态也能存活宇宙学时间尺度。我们的结果进一步支持了这样一种引人注目的可能性，即基于星系中心超大质量黑洞周围的（超轻）标量场存在暗物质晕。
引用
@article{arxiv.1606.05146,
title = {Quasistationary solutions of scalar fields around accreting black holes},
author = {Nicolas Sanchis-Gual and Juan Carlos Degollado and Paula Izquierdo and José A. Font and Pedro J. Montero},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.05146},
year = {2016}
}