检验 Kerr-Newman 黑洞的非线性稳定性

我们在完整的 Einstein-Maxwell 理论框架下进行数值模拟，以研究 Kerr-Newman 黑洞 (KNBHs) 的非线性稳定性。我们选取质量为 $M$、角动量质量比为 $a$、电荷为 $Q$ 的 KNBH 作为初始数据。演化过程扫描了参数空间，范围为 $0\le a/M\le 0.994$ 和 $0\le Q/M\le 0.996$，对应的极值参数 $a/a_{\rm max}$（其中 $a_{\rm max} \equiv \sqrt{M^2-Q^2}$）从 $0$ 变化到 $0.995$。这些 KNBHs 连同微小的棒模扰动一起演化，时长约为 $120M$。我们的结果表明，对于较小的 $Q/a$，四极振荡模式仅取决于 $a/a_{\rm max}$，这种普适性在先前针对小旋转区域的微扰研究中也有所体现。以视界面积半径和黑洞自旋无显著相对变化作为稳定性判据，我们未发现任何发展中的不稳定性证据。