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克尔黑洞的潮汐 Love 数

广义相对论与量子宇宙学 2021-04-15 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

克尔黑洞是否会发生潮汐形变这一开放问题对基础物理和引力波天文学具有深远影响。我们考虑一个嵌入于微弱且缓慢变化但否则任意的多极潮汐环境中的克尔黑洞。通过求解规范不变 Weyl 标量 ψ0\psi_0 的静态 Teukolsky 方程,并在入射辐射规范中重构相应的度规扰动,对于一般的谐波指标 \ell,我们计算了克尔黑洞对潮汐场的线性响应。该线性响应对于史瓦西黑洞以及旋转黑洞的轴对称扰动恒为零。然而,对于旋转黑洞的非轴对称扰动,线性响应不为零,并对扰动克尔几何的 Geroch-Hansen 多极矩有贡献。作为一个应用,我们显式计算了将诱导四极矩与四极潮汐场耦合的旋转黑洞潮汐 Love 数,至黑洞自旋的线性阶,并引入了相应的潮汐 Love 张量概念。最后,我们表明那些诱导四极矩与自旋物体同潮汐引力环境相互作用中众所周知的潮汐转矩物理现象密切相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.15795,
  title  = {Tidal Love Numbers of Kerr Black Holes},
  author = {Alexandre Le Tiec and Marc Casals and Edgardo Franzin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15795},
  year   = {2021}
}

备注

65 pages; matches version accepted in Phys. Rev. D