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Kerr 时空中的不稳定场

广义相对论与量子宇宙学 2012-08-10 v2

摘要

我们证明,Kerr 黑洞的内部区域 r<MM2a2r<M-\sqrt{M^2-a^2} 以及 a2>M2a^2>M^2 的 Kerr 裸奇点,对于任意自旋权重的 Teukolsky 方程均存在不稳定解。对于每个谐波数,至少存在一个轴对称模式,该模式随时间指数增长并在径向方向上适当衰减。这些模式可作为 Debye 势,用于在这些背景上生成标量场、Weyl 旋量场、Maxwell 场和线性化引力场方程的解,这些解满足适当的空间边界条件并随时间指数增长,文中以 Maxwell 场情形为例进行了详细展示。我们认为,这些不稳定模式的存在与所谓的“时间机器”区域有关,在该区域中,轴向 Killing 矢量场是类时的,并且限制于轴对称场的 Teukolsky 方程会从双曲型转变为椭圆型。

关键词

引用

@article{arxiv.1111.5974,
  title  = {Unstable fields in Kerr spacetimes},
  author = {Gustavo Dotti and Reinaldo J. Gleiser and Ignacio F. Ranea-Sandoval},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.5974},
  year   = {2012}
}