旋转黑洞在双曲碰撞中的自旋升增与质量获取
广义相对论与量子宇宙学
2026-04-23 v1 高能天体物理现象
摘要
散射型黑洞通过在碰撞过程中因引力波辐射而获得的轨道角动量和能量的再吸收,实现自旋升增和质量获取.本文进行一系列数值相对论仿真,研究等质量黑洞在宽范围等初始自旋()、沿轨道角动量对齐(或反对齐)情况下的自旋升增与质量获取.我们也考虑多种初始动量,并探索不同入射角,确定散射与合并配置之间的阈值.自旋升增和质量获取通常在入射角接近阈值值、动量较大且初始自旋为负(即反对齐)时最大.在阈值角度下,我们发现自旋升增随初始自旋线性减小.有趣的是,当初始自旋时,某些系统尽管黑洞角动量增加,仍会出现自旋降低,这是由于相应的质量获取所致.跨越整个仿真套组,我们发现最大自旋升增为,黑洞质量最大增幅为.
引用
@article{arxiv.2511.00307,
title = {Spin-up and mass-gain in hyperbolic encounters of spinning black holes},
author = {Healey Kogan and Frederick C. L. Pardoe and Helvi Witek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00307},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 23 figures