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4维标量-Einstein-高斯-波动子模型中静态球对称度规的重构问题

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-08 v2 高能物理 - 理论

摘要

我们考虑包含标量场φ{\varphi}、爱因斯坦项和高斯-波动子项的4维引力模型。该模型的作用量包含势项U(φ)U({\varphi})、高斯-波动子耦合函数f(φ)f({\varphi})以及参数ε=±1{\varepsilon} = \pm1 ,其中ε=1{{\varepsilon}} = 1对应普通标量场,ε=1{{\varepsilon}} = -1对应幽灵场。受到Nojiri和Nashed最近工作的启发,我们探索了用于重构以Buchal参数化形式给出的通用静态球对称度规:ds2=(A(u))1du2A(u)dt2+C(u)dΩ2ds^2 = \left(A(u)\right)^{-1}du^2 - A(u)dt^2 + C(u)d\Omega^2,其中给定A(u)>0{A(u) > 0}C(u)>0{C(u) > 0}。该程序给出U(φ(u)){U({\varphi}(u))}f(φ(u)){f({\varphi}(u))}dφ/dx{d{\varphi}/dx}的关系,这导致给定度规的运动方程的精确解。在该方法中,求解f(φ(u)){f({\varphi}(u))}的二阶线性微分方程发挥关键作用。通过两种示例来说明该形式:a)选择萨尔变换度规;b)选择埃利斯虫洞度规。对于第一种情况a),找到了一个带有“陷阱幽灵”的黑洞解,其描述了在光子球之外的普通标量场和光子球之内的幽灵标量场。对于第二种情况b),找到了sEGB扩展的埃利斯虫洞解,其中耦合函数为:f(φ)=c1+c0(tan(φ)+13(tan(φ))3)f({\varphi}) = c_1 + c_0 ( \tan ( {\varphi}) + \frac{1}{3} ( \tan ( {\varphi}))^3),其中c1{c_1}c0{c_0}为常数。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.00244,
  title  = {The problem of reconstruction for static spherically-symmetric $4D$ metrics in scalar-Einstein-Gauss-Bonnet model},
  author = {K. K. Ernazarov and V. D. Ivashchuk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00244},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 4 figures, Latex; Revised version: several paragraphs and remarks are added, the number of cited papers is enlarged to 42 (to be published in EPJC)