自旋-电荷诱导的 Kerr-Newman 黑洞时空标量化

近来已证明，在组成的 Einstein-Maxwell-标量场理论中，Reissner-Nordström 黑洞可支撑具有与带电时空的 Maxwell 电磁不变量非最小负耦合的静态标量场构型。我们在此揭示一个物理上令人感兴趣的事实：具有与空间依赖的 Maxwell 电磁不变量 ${\cal F}\equiv F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}$ 非最小{\it 正}耦合的标量场构型也可在黑洞时空中被支撑。有趣的是，我们明确证明，正耦合黑洞自发标量化现象由中心支撑黑洞的自旋 $a\equiv J/M$ 与电荷 $Q$ 的 nonzero 组合 $a\cdot Q\neq0$ 所诱导。利用解析技术，我们证明具有视界半径 $r_+(M,a,Q)$ 与非零电荷 $Q$（原则上可任意小）的 Kerr-Newman 黑洞正耦合自发标量化现象的存在区域由{\it 临界起始线} $(a/r_+)_{\text{critical}}=\sqrt{2}-1$ 决定。特别地，在组成的 Einstein-Maxwell-标量场理论中，自旋且带电的 Kerr-Newman 黑洞在维度化电荷区间 $0<{{Q}\over{M}}\leq\sqrt{2\sqrt{2}-2}$ 内，若其维度化自旋参数位于临界起始线 ${{a(Q)}\over{M}}\geq \big[{{a(Q)}\over{M}}\big]_{\text{critical}}={{1+\sqrt{1-2(2-\sqrt{2}){(Q/M)}^2}}\over{2\sqrt{2}}}$ 之上，则被正耦合场自发标量化。