黑洞引力透镜中的标量准常模
广义相对论与量子宇宙学
2026-01-29 v1 高能天体物理现象
摘要
我们利用标量场模型研究了在 Schwarzschild 黑洞引力透镜中准常模(QNM)的激励问题。通过采用时域模式求和方法，分析了入射脉冲信号与黑洞时空之间的复杂相互作用。我们发现入射波可非共振激励大量高 l 模式，l=20 的模式振幅相对于基态 l=0 模式仍保持显著。通过 QNM 模板拟合，我们确认这些激励的模式在滞后时段的行为确实是准常模。穿过黑洞后，透镜化波形形成高度方向性和相干的高斯光束，其横截强度轮廓良好地由高斯轮廓描述。不同于球面波，这束光束的振幅随着距离黑洞的距离而不减小，而是在近场区域保持接近常数。此外，由于众多准常模的叠加，振荡大大抵消彼此。透镜化时序波不呈现典型的振荡模式。
引用
@article{arxiv.2601.14303,
title = {Scalar Quasi-Normal Modes in Black Hole Gravitational Lensing},
author = {Chengjiang Yin and Zihao Lin and Jian-hua He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14303},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 10 figures, accepted for publication in PRD