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自引力黑洞标量假发

广义相对论与量子宇宙学 2017-08-02 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 高能物理 - 理论

摘要

长期以来众所周知,在广义相对论中,环绕非旋转黑洞的静态、球对称、渐近平坦的Klein-Gordon标量场构型不可能存在。在之前的一系列论文中,我们证明了在有效层面上,通过放宽静态性假设可以规避这一无毛发定理:对于适当的模型参数,存在于固定Schwarzschild背景上的准束缚标量场构型虽然并非严格静态,但其寿命长于宇宙年龄。这种情况出现在标量场分布的质量远小于黑洞质量时,遵循文献中与毛发的类比,我们将这些长寿命场构型称为假发(wigs)。在此我们将先前工作扩展至包含由标量假发产生的引力反作用。我们推导了球对称Einstein-Klein-Gordon系统的新近似解,其代表环绕黑洞的自引力标量假发。这些构型在玻色子星构型与先前论文中讨论的由长寿命标量测试场分布装点的Schwarzschild黑洞之间插值。从我们的近似解中提取初始数据集的非线性数值演化支持了我们方法的有效性。任意长的寿命仍然可能,尽管在我们本文分析的参数空间中它们似乎比准束缚态衰减得更快。最后,我们推测这些构型可能描述暗物质晕的最内层区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.03450,
  title  = {Self-gravitating black hole scalar wigs},
  author = {Juan Barranco and Argelia Bernal and Juan Carlos Degollado and Alberto Diez-Tejedor and Miguel Megevand and Dario Nunez and Olivier Sarbach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03450},
  year   = {2017}
}

备注

20 pages, 12 figures, 1 table