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时变标量发饰的黑洞稳定性与准正规模模式

广义相对论与量子宇宙学 2025-06-11 v3

摘要

我们研究时变 (标量) 发饰的黑洞解在标量-张力理论中的稳定性。已知在该理论中存在精确解(在背景层面),其中度规采取标准的 GR 形式(例如 Schwarzschild-de Sitter),但这些解通常存在不稳定性。最近在 arXiv:2310.11919 中识别出一种新的此类解,其中背景标量轮廓的特征与先前已知的精确解不同——具体而言,该解中背景标量的规范动能项 XX 随时间变化。我们通过分析奇偶扰动来研究该新解的稳定性,识别出由稳定性所施加的限制,并确定存续参数空间。我们提取该理论预测的准正规模谱,识别出准正规模式频率和阻尼时间相对于 GR 的偏移。我们预测这些偏移(以及控制这些偏移的单个有效参数 β^\hat\beta)从当前和未来的引力波实验中可获得的约束,分别在 LVK 和 LISA/TianQin 的约束水平分别达到 O(102){\cal O}(10^{-2})O(106){\cal O}(10^{-6}) 级别。本文中所有计算均可通过随附的 Mathematica 笔记本复现。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.01720,
  title  = {Stability and quasinormal modes for black holes with time-dependent scalar hair},
  author = {Sergi Sirera and Johannes Noller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01720},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages + appendices and references, 4 figures, v3: typo in abstract corrected, otherwise identical to v2