Kerr黑洞的自发非线性标量化
广义相对论与量子宇宙学
2022-11-23 v1
摘要
如过去数年众所熟知，Einstein-标量-Gauss-Bonnet（EsGB）理论规避了无毛发定理，并允许标量化的致密天体包括黑洞（BH）。定义该理论的耦合函数是该过程与标量化性质的主角。通过恰当选择，该理论成为广义相对论（GR）的推广，即GR场方程的任何解仍是EsGB理论中的解，但若时空曲率超过某阈值则可失稳。因此黑洞可自发标量化。对此现象研究最多的驱动机制是源于标量场有效负质量平方的快子不稳定性。然而，即便选取使该质量为零的耦合，关于标量场的高阶项也可导致所谓非线性标量化。本文中，我们通过求解非线性Klein-Gordon方程在固定背景上演化标量场，研究Kerr黑洞如何自发标量化。我们考虑两种含高阶项的耦合函数，一种给出非零有效质量，另一种则否。我们扫描Kerr参数空间的质量与自旋，并在场 settling 于平衡稳态时获得演化结束时的标量荷。当不存在快子不稳定性时，不存在黑洞以零电荷标量化的探针极限，即秃黑洞与有毛黑洞间存在间隙，仅当质量与电荷同时趋于零时二者才相连。
引用
@article{arxiv.2208.02077,
title = {Spontaneous nonlinear scalarization of Kerr black holes},
author = {Daniela D. Doneva and Lucas G. Collodel and Stoytcho S. Yazadjiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02077},
year = {2022}
}