自发标量化 Kerr 黑洞

我们在扩展标量-张量-Gauss-Bonnet 模型中构造了渐近平坦、自旋、在事件视界上及外部规则的标量化黑洞 (SBH)。当标量场消失时，它们退化为 Kerr 黑洞。对于一个说明性的非最小耦合选择，我们扫描了存在域。对每个自旋值，SBH 存在于两个临界质量之间的区间，其中较小者在静态极限下趋于零。观察到与等全局电荷 Kerr 黑洞的非唯一性；SBH 在熵上占优。这表明 SBH 由 Kerr 黑洞的自发标量化动力学形成，后者在小于最大临界质量时易于发生标量触发的快子不稳定性。在现象学上，黑洞自旋的引入抑制了可比较标量化与真空黑洞间的最大可观测差异。在静态极限下，（微扰稳定）SBH 可在事件视界外储存超过 20% 的时空能量；与 Schwarzschild 黑洞相比，其在 ISCO 的测地频率可相差 2.5 倍，且阴影面积半径偏差可能超过 40%。随着黑洞自旋增大，低质量 SBH 被排除，最大相对差异减小，对于无量纲自旋 $j\gtrsim 0.5$ 变为约 $\sim$ 百分之几。这揭示了一种自旋选择效应：非 GR 效应仅对低自旋显著。我们讨论了近期测量的 M87 超大质量黑洞阴影尺寸是否及如何约束 Gauss-Bonnet 耦合的长度尺度。