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引力原子的潮汐 Love 数

广义相对论与量子宇宙学 2025-02-12 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

超轻玻色场可以在旋转黑洞周围形成气体云。当该系统受到次级质量天体的影响时,其潮汐响应可由潮汐 Love 数 (TLN) 来量化。虽然在真空中黑洞的 TLN 为零,但已证明相同情况并不适用于布满物质环境中的黑洞。本文我们在牛顿极限下计算了被标量云包围的黑洞的引力 TLN。我们发现它们非零,随玻色子质量呈强幂律依赖,且与标量云的总质量成正比。特别是,我们发现不论云的配置如何,轴对称潮汐的 TLN 按比例 rc2l+1\propto r_c^{2l+1} 缩放,其中 rcr_c 为云的“半径”,ll 为外部潮汐场的多极阶数。这与基于标量和向量潮汐扰动的先前估计相差一个因子 rcr_c,但与其他物质系统中 TLN 的行为完全一致。此外,我们表明我们所采用的方法在非轴对称潮汐相互作用中通常不适用。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.00968,
  title  = {Tidal Love numbers of gravitational atoms},
  author = {Ricardo Arana and Richard Brito and Gonçalo Castro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.00968},
  year   = {2025}
}

备注

14+23 pages, 2 figures. Auxiliary Mathematica package available at https://github.com/richbrito/Tidal_Grav_Atoms v2: update references v3: matches published version