具有非线性标量场的球对称构型周围的薄吸积盘

我们研究围绕具有非线性标量场（SF）的广义相对论静态球对称构型的稳定圆轨道（SCO）。这些构型由爱因斯坦-SF 方程在单项式标量场势 $V(\phi)=|\phi|^{2n}$（$n>2$）下、并满足渐近平坦条件以及空间无穷远处 SF $\phi\sim 1/r$ 行为的解来描述。我们证明了在这些条件下解存在且由构型质量 $M>0$ 和标量“电荷” $Q$ 唯一确定。我们在 $n\le40$、$|Q|\le 60$、$M\le60$ 范围内对解和时空测地线进行了数值研究。我们关注场的非线性如何影响 SCO 分布（SCOD）的性质，而 SCOD 又影响构型周围薄吸积盘的拓扑形态。给出了展示不同 $M,Q,n$ 下可能 SCOD 类型位置的图谱。我们发现与处理线性 SF 的 Fisher-Janis-Newman-Winicour 度规（FJNW）有许多不同，尽管这些构型的基本定性性质与 FJNW 情形有很多共同点。对于某些 $n$ 值，发现了一种 FJNW 度规所不具备的拓扑上新 SCOD 类型。所有吸积盘图像中心都有一个暗斑（模拟普通黑洞），这是因为中心附近没有 SCO，或者因为在奇点附近光子轨迹的强偏转。