黑洞双星的物理:测地线、弛豫模式与能量提取
广义相对论与量子宇宙学
2019-08-07 v2 高能天体物理现象
摘要
黑洞是最简单的宏观物体,并为广义相对论提供了独特的检验。它们被比作量子力学中的氢原子。在此,我们确立关于被引力束缚的最简单系统——黑洞双星——的一些事实。我们为环绕双星的"全局"光子面之存在以及双星准正模之存在提供了有力证据,后者在双星时空受微扰时导致无质量场的指数衰减。这两个性质相辅相成,正如孤立黑洞的情形。双星准正模具有高品质因子,并可能易于发生共振激发。最后,我们表明从双星提取能量是具有普遍性的,并发现一种新机制的证据——类似于费米加速过程—— whereby 双星在级联过程中将能量转移给其周围环境。推测该机制在单个组分自旋或由致密星构成时起作用。
引用
@article{arxiv.1905.05204,
title = {The physics of black hole binaries: geodesics, relaxation modes and energy extraction},
author = {Laura Bernard and Vitor Cardoso and Taishi Ikeda and Miguel Zilhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05204},
year = {2019}
}
备注
6 pages, RevTex4. v2: Addition of Supplemental Material, with substantial further evidence for the universality of binary ringdown, and convergence studies of our numerical results. Accepted in Physical Review D