旋转黑洞中标量波的散射

我们研究了无质量标量波通过克尔黑洞的散射，通过让平面单色波撞击黑洞来实现。我们采用普鲁弗尔相位函数方法计算相关散射相位移。该方法在高频或角多极指数较大（l,m）时仍具备计算效率和可靠性。我们利用得到的相位移和部分波方法，确定微分散射截面和偏转函数。首次获得沿非轴向方向（与黑洞旋转轴不垂直）入射的散射结果。检查非轴向偏转函数后发现，与撒哈克散射相同，散射截面由光环效应和前向（库仑）发散主导，后者源于引力场的远程性质。在旋转情形下，整体衍射图案被“旋转拖拽”，因此光环峰值不再出现在确切的反向方向。我们讨论了这种行为的物理原因，并以克尔引力场中顺时针与逆时针运动之区别来加以解释。最后，我们还讨论了所谓超辐射效应对散射波的可能影响。