弗朗西斯科·菲利皮尼;吉安马西莫·塔西纳托 在黑洞的长距离轴子毛上。 （英语） Zbl 1478.83149号 经典量子引力 36，第21号，文章ID 215015，20 p.（2019）. 概述：黑洞物理学可以提供测试轴子存在性的新方法。到目前为止，已经做了大量工作来分析旋转黑洞周围力区中与轴子相关的超辐射现象。在这项工作中，我们研究了在粒子物理和弦论的激励下，形式为（phi Ftilde{F}）和（phi Rtilde{R}）的Chern-Simons轴子耦合如何在带电黑洞周围诱导光轴子场的长程分布，无论是否有自旋。我们通过包含与引力的非最小耦合，扩展了描述轴毛围绕球对称、渐近平坦的二元黑洞构型的已知解，这些黑洞在U（1）规范对称下带电。轴子获得了由黑洞守恒电荷控制的轮廓，我们通过分析确定了它如何影响黑洞视界及其性质。我们发现一个Smarr公式适用于我们的配置。然后，我们推广了描述带电荷的缓慢旋转黑洞构型周围轴子毛的已知解。为了与现象学联系，我们简要研究了长程轴子轮廓如何诱导光线的偏振偏转，以及我们研究的黑洞构型的ISCO特性。 引用于4文件 MSC公司： 83元57 黑洞 58J28型 Eta不变量、Chern-Simons不变量 70E05型 陀螺仪的运动 83立方30 广义相对论和引力理论中的渐近过程（辐射、新闻函数、（mathcal{H}）-空间等） 关键词：黑洞;轴子场;Chern Simons联轴器 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{F.Filippini}和\textit{G.Tasinato}，经典量子引力36，第21号，文章编号215015，20 p.（2019；Zbl 1478.83149） 全文： 内政部 arXiv公司 链接 参考文献： [1] Peccei R D和Quinn H R 1977瞬时子存在下的CP守恒物理学。修订稿。38 1440-3 ·doi:10.1103/PhysRevLett.38.1440 [2] Peccei R D和Quinn H R 1977瞬时子存在下的CP守恒物理学。修订稿。328 1440-3 ·doi:10.1103/PhysRevLett.38.1440 [3] Peccei R D和Quinn H R 1977瞬时子存在时CP守恒施加的约束物理学。版次。D 16 1791-7号·doi:10.1103/PhysRevD.16.1791 [4] 温伯格S 1978一种新的轻玻色子？物理学。修订稿。40 223-6 ·doi:10.1103/PhysRevLett.40.223 [5] Wilczek F 1978存在瞬子时强P和T不变性问题物理学。修订稿。40 279-82 ·doi:10.1103/PhysRevLett.40.279 [6] Kim J E和Carosi G 2010 Axions以及强大的CP问题修订版Mod。物理学。82 557-602 ·doi:10.1103/RevModPhys.82.557 [7] Abbott L F和Sikivie P 1983无形轴子上的宇宙学界限物理学。莱特。乙120 133-6·doi:10.1016/0370-2693（83）90638-X [8] Dine M和Fischler W 1983无害的轴子物理学。莱特。乙120 137-41·doi:10.1016/0370-2693（83）90639-1 [9] Preskill J、Wise M B和Wilczek F 1983隐形轴子宇宙学物理学。莱特。乙120 127-32·doi:10.1016/0370-2693（83）90637-8 [10] 卡罗尔·S·M 1998年国粹和世界其他地方物理学。修订稿。81 3067-70 ·doi:10.1103/PhysRevLett.81.3067 [11] Marsh D J E 2016 Axion宇宙学物理学。代表。643 1-79 ·doi:10.1016/j.physrep.2016.06.005 [12] Svrcek P和Witten E 2006弦论中的公理高能物理。JHEP06（2006）051·doi:10.1088/1126-6708/2006/06/051 [13] Arvanitaki A、Dimopoulos S、Dubovsky S、Kaloper N和March-Roussell J，2010年弦乐axiverse物理学。版次。D 81 123530号·doi:10.1103/PhysRevD.81.123530 [14] Hook A 2018 TASI关于强CP问题和轴子的讲座（arXiv:1812.02669[hep-ph]） [15] Turner MS 1983膨胀宇宙中相干标量场振荡物理学。版次。D 28 1243号·doi:10.1103/PhysRevD.28.1243 [16] Press W H、Ryden B S和Spergel D N 1990生成大规模结构和提供暗缺失物质的单一机制物理学。修订稿。64 1084 ·doi:10.1103/PhysRevLett.64.1084 [17] Sin S-J 1994晚时间宇宙相变和作为玻色液体的星系晕物理学。版次。丁50 3650-4·doi:10.1103/PhysRevD.50.3650 [18] Hu W、Barkana R和Gruzinov A 2000冷模糊暗物质物理学。修订稿。85 1158-61 ·doi:10.1103/PhysRevLett.85.1158 [19] 古德曼J 2000排斥暗物质新阿童木。5 103 ·doi:10.1016/S1384-1076（00）00015-4 [20] Peebles P J E 2000流体暗物质天体物理学。J。534长127·数字对象标识代码：10.1086/312677 [21] Amendola L和Barbieri R 2006超轻赝Goldsone-boson中的暗物质物理学。莱特。B 642 192-6号·doi:10.1016/j.physletb.2006.08.069 [22] Schive H-Y、Chiueh T和Broadhurst T 2014作为相干暗波量子干涉的宇宙结构自然物理学。10 496-9 ·doi:10.1038/nphys2996 [23] Hui L、Ostriker J P、Tremaine S和Witten E 2017作为宇宙暗物质的超轻标量物理学。版次。电话：95 043541·doi:10.1103/PhysRevD.95.043541 [24] 彭罗斯R 1969引力坍缩：广义相对论的作用里夫。新墨西哥1 252-76 [25] 彭罗斯R 2002引力坍塌：广义相对论的作用Gen.Relative公司。重力。34 1141 ·Zbl 1001.83040号 ·doi:10.1023/A:1016578408204 [26] Press W H和Teukolsky S A 1972浮动轨道、超辐射散射和黑洞炸弹自然238 211-2 ·数字对象标识代码：10.1038/238211a0 [27] Cardoso V、Dias O J C、Lemos J P S和Yoshida S 2004黑洞炸弹和超辐射不稳定性物理学。版次。电话：70 044039·doi:10.1103/PhysRevD.70.044039 [28] Cardoso V、Dias O J C、Lemos J P S和Yoshida S 2004黑洞炸弹和超辐射不稳定性物理学。版次。D 70 049903（勘误表）·doi:10.1103/PhysRevD.70.049903 [29] Detweiler SL 1980克莱因-戈登方程与旋转黑洞物理学。版次。D 22 2323-6号·doi:10.1103/PhysRevD.22.2323 [30] Cardoso V和Yoshida S 2005旋转黑膜和黑线的超辐射不稳定性高能物理。JHEP07（2005）009·doi:10.1088/1126-6708/2005/07/009 [31] Dolan S R 2007克尔时空上大质量Klein-Gordon场的不稳定性物理学。版次。D 76 084001号·doi:10.1103/PhysRevD.76.084001 [32] Arvanitaki A和Dubovsky S 2011用精确黑洞物理探索弦轴宇宙物理学。版次。D 83 044026号·doi:10.1103/PhysRevD.83.044026 [33] Brito R、Cardoso V和Pani P 2015超辐射莱克特。注释物理。906 1-237 ·doi:10.1007/978-3-319-19000-6_1 [34] Arvanitaki A、Baryakhtar M和Huang X 2015发现带有黑洞和引力波的QCD轴子物理学。版次。D 91 084011号·doi:10.1103/PhysRevD.91.084011 [35] Brito R、Ghosh S、Barausse E、Berti E、Cardoso V、Dvorkin I、Klein A和Pani P 2017来自超轻玻色子的随机和可分辨引力波物理学。修订稿。119 131101 ·doi:10.1103/PhysRevLett.119.131101 [36] Hook A和Huang J 2018利用中子星激发和其他恒星过程探测轴子高能物理。JHEP06（2018）036·Zbl 1395.85005号 ·doi:10.1007/JHEP06（2018）036 [37] Huang J、Johnson M C、Sagunski L、Sakellariadou M和Zhang J 2018通过二进制合并使用高级LIGO进行轴子搜索的前景（arXiv:1807.02133[hep-ph]） [38] Garbrecht B和McDonald J I 2018脉冲星周围的Axion配置J.Cosmol公司。Astropart。物理学。JCAP07（2018）044·Zbl 1527.85002号 ·doi:10.1088/1475-7516/2018/07/044 [39] Bekenstein J D 1972静态黑洞重子数的不存在物理学。版次。丁5 1239-46·doi:10.1103/PhysRevD.5.1239 [40] Bekenstein J D 1995黑洞新的无标度哈伊尔定理物理学。版次。D 51 R6608编号·doi:10.1103/PhysRevD.51.R6608 [41] Sotiriou T P和Zhou S-Y 2014广义标量传感器重力中的黑洞毛发物理学。修订稿。112 251102 ·doi:10.1103/PhysRevLett.112.251102 [42] Sotiriou T P和Zhou S-Y 2014广义标量张量引力中的黑洞头发：一个显式例子物理学。版次。D 90 124063号·doi:10.1103/PhysRevD.90.124063 [43] Hui L和Nicolis 2013伽利略的No-hair定理物理学。修订稿。110 241104 ·doi:10.1103/PhysRevLett.110.241104 [44] Mignemi S和Stewart N R 1993有效弦理论中的带电黑洞物理学。版次。D 47 5259-69号·doi:10.1103/PhysRevD.47.5259 [45] Kanti P、Mavromatos N E、Rizos J、Tamvakis K和Winstanley E 1996高曲率弦引力中的扩张黑洞物理学。版次。D 54 5049-58电话·doi:10.1103/PhysRevD.54.5049 [46] Campbell B A、Kaloper N和Olive K A 1991年双子黑洞的Axion毛发物理学。莱特。乙263 364-70·doi:10.1016/0370-2693（91）90474-5 [47] Campbell B A、Kaloper N和Olive K A 1992弦引力中Kerr-Newman黑洞的经典毛发物理学。莱特。B 285 199-205年·doi:10.1016/0370-2693（92）91452-F [48] Lee K-M和Weinberg E J 1991用标量头发给黑洞充电物理学。版次。D 44 3159-63电话·doi:10.1103/PhysRevD.44.3159 [49] Campbell B A、Duncan M J、Kaloper N和Olive K A 1990克尔黑洞的Axion毛发物理学。莱特。乙251 34-8·doi:10.1016/0370-2693（90）90227-W [50] Boskovic M、Brito R、Cardoso V、Ikeda T和Witek H 2019 Axionic不稳定性和新黑洞解决方案物理学。版次。D 99 035006号·doi:10.1103/PhysRevD.99.035006 [51] Plascencia A D和Urbano A 2018黑洞超辐射和光的偏振相关弯曲J.Cosmol公司。Astropart。物理学。JCAP04（2018）059·doi:10.1088/1475-7516/2018/04/059 [52] Balakin A B和Ni W-T 2010光子和轴子的非最小耦合班级。量子引力。27 055003 ·Zbl 1186.83041号 ·doi:10.1088/0264-9381/27/5/055003 [53] Folkerts S、Germani C和Redondo J 2014 Axion暗物质和普朗克倾向于引力的非最小耦合物理学。莱特。乙728 532-6·doi:10.1016/j.physletb.2013.12.026 [54] Metsaev R R和Tseytlin A 1987弦运动方程和sigma模型weyl不变性条件的α-时间（双圈）阶等价：依赖于膨胀子和反对称张量编号。物理学。B 293 385-419·doi:10.1016/0550-3213（87）90077-0 [55] Clifton T、Ferreira P G、Padilla A和Skordis C 2012改良引力和宇宙学物理学。代表。513 1-189 ·doi:10.1016/j.physrep.2012.01.01 [56] Starobinsky A A 1980一种新型的无奇异性各向同性宇宙模型物理学。莱特。B 91 99-102号·Zbl 1371.83222号 ·doi:10.1016/0370-2693（80）90670-X [57] Starobinsky A A 1980一种新型的无奇异性各向同性宇宙模型物理学。莱特。乙91 771·Zbl 1371.83222号 ·doi:10.1016/0370-2693（80）90670-X [58] Bezrukov F L和Shaposhnikov M 2008标准型号希格斯玻色子充气物理学。莱特。乙659 703-6·doi:10.1016/j.physletb.2007.11.072 [59] Germani C和Kehagias A 2010标准模型希格斯玻色子与引力非最小导数耦合的新通货膨胀模型物理学。修订稿。105 011302 ·doi:10.1103/PhysRevLett.105.011302 [60] Herdeiro C A R和Radu E 2015具有标量毛发的渐近平坦黑洞：综述国际期刊修订版。物理学。D 24 1542014年·Zbl 1339.83008号 ·doi:10.1142/S0218271815420146 [61] Sotiriou T P 2015黑洞和标量场班级。量子引力。32 214002 ·兹比尔1329.83005 ·doi:10.1088/0264-9381/32/21/214002 [62] Volkov M S 2017第二十一和二十一世纪的毛茸茸的黑洞程序。，第十四届马塞尔·格罗斯曼广义相对论、天体物理学和相对论场论理论和实验最新发展会议（MG14）（2015年7月12日至18日，意大利罗马）第2卷第1779-98页（共4卷） [63] Reuter M 1992克尔黑洞产生轴子毛的机制班级。量子引力。9 751-6 ·Zbl 0743.53049号 ·doi:10.1088/0264-9381/9/3/014 [64] Balakin A B和Zayats A E 2017 Einstein-Maxwell轴子理论：具有规则电场的双离子溶液欧洲物理学。J。C 77 519·doi:10.1140/epjc/s10052-017-5073-5 [65] Balakin A B和Zayats A E 2015具有规则电场的非最小黑洞国际期刊修订版。物理学。D 24 1542009年·Zbl 1339.83037号 ·doi:10.1142/S0218271815420092 [66] Balakin A B、Lemos J P S和Zayats A E 2016时空中具有宇宙常数的规则非最小磁性黑洞物理学。版次。D 93 024008号·doi:10.1103/PhysRevD.93.024008 [67] Jackiw R和Pi S Y 2003广义相对论的Chern-Simons修正物理学。版次。D 68 104012号·doi:10.1103/PhysRevD.68.104012 [68] Yues N和Pretorius F 2009动态Chern-Simons修正重力。I.慢旋转近似下的自旋黑洞物理学。版次。D 79 084043号·doi:10.1103/PhysRevD.79.084043 [69] Alexander S和Yues N 2009 Chern-Simons修正广义相对论物理学。代表。480 1-55 ·doi:10.1016/j.physrep.2009.07.002 [70] Ackerman L、Buckley M R、Carroll S M和Kamionkowski M 2009年暗物质和暗辐射物理学。版次。D 79 023519号·doi:10.1103/PhysRevD.79.023519 [71] Ackerman L、Buckley M R、Carroll S M和Kamionkowski M 2008暗物质和暗辐射物理学。版次。D 79 277号 [72] Feng J L、Kaplinghat M、Tu H和Yu H-B 2009年隐藏带电暗物质J.Cosmol公司。Astropart。物理学。JCAP07（2009）004·doi:10.1088/1475-7516/2009/07/004 [73] Agrawal P、Cyr Racine F-Y、Randall L和Scholtz J 2017使暗物质再次带电J.Cosmol公司。Astropart。物理学。JCAP05（2017）022·Zbl 1515.83271号 ·doi:10.1088/1475-7516/2017/05/022 [74] Gibbons G W和Maeda K-I 1988高维理论中的黑洞和膜编号。物理学。乙298 741-75·doi:10.1016/0550-3213（88）90006-5 [75] Shapere A D、Trivedi S和Wilczek F 1991双dilaton双量子国防部。物理学。莱特。甲6 2677-86·Zbl 1020.83623号 ·doi:10.1142/S0217732391003122 [76] 奥汀T 2015重力和弦（剑桥数学物理专著）（剑桥：剑桥大学出版社）·Zbl 1316.83006号 ·doi:10.1017/CBO9781139019750 [77] Adelberger E G、Heckel B R和Nelson A E 2003引力平方反比定律测试每年。版次编号。第部分。科学。53 77-121 ·doi:10.1146/annurev.nucl.53.041002.110503 [78] Babichev E和Deffayet C 2013 Vainshtein机制简介班级。量子引力。30 184001 ·兹比尔1277.83002 ·doi:10.1088/0264-9381/30/18/184001 [79] Witten E 1979电荷Dyons Eθ/2π物理学。莱特。乙86 283-7·doi:10.1016/0370-2693（79）90838-4 [80] Wilczek F 1987轴子电动力学的两个应用物理学。修订稿。58 1799 ·doi:10.1103/PhysRevLett.58.1799 [81] Rinaldi M 2012具有非最小导数耦合的黑洞物理学。版次。电话86 084048·doi:10.1103/PhysRevD.86.084048 [82] Anabalon A、Cisterna A和Oliva J 2014霍恩德斯基理论中的渐近局部AdS和平坦黑洞物理学。版次。D 89 084050号·doi:10.1103/PhysRevD.89.084050 [83] Minamitsuji M 2014非最小导数耦合标量传感器理论解决方案物理学。版次。D 89 064017号·doi:10.1103/PhysRevD.89.064017 [84] Babichev E、Charmousis C和Lehebel A 2017霍恩德斯基理论及其他理论中的渐近平坦黑洞J.Cosmol公司。Astropart。物理学。川财协04（2017）027·Zbl 1515.83122号 ·doi:10.1088/1475-7516/2017/04/027 [85] Jacobson T、Kang G和Myers R C 1994关于黑洞熵物理学。版次。D 49 6587-98电话·doi:10.1103/PhysRevD.49.6587 [86] Smarr L 1973克尔黑洞的质量公式物理学。修订稿。30 71-3 ·doi:10.1103/PhysRevLett.30.71 [87] Smarr L 1973克尔黑洞的质量公式物理学。修订稿。30 521（勘误表）·doi:10.103/PhysRevLett.305.521 [88] 卡罗尔S M 2004时空与几何：广义相对论导论（旧金山：Addison-Wesley）·Zbl 1131.83001号 [89] Konno K、Matsuyama T和Tanda S 2009扩展Chern-Simons修正引力中的旋转黑洞掠夺。西奥。物理学。122 561-8 ·Zbl 1178.83032号 ·doi:10.1143/PTP.122.561 [90] Cambiaso M和Urrutia L F 2010 Chern-Simons引力的扩展解空间：缓慢旋转的Kerr黑洞物理学。版次。日期82 101502·doi:10.1103/PhysRevD.82.101502 [91] Yagi K、Yues N和Tanaka T 2012动态Chern-Simons引力中缓慢旋转黑洞：自旋中的二次变形物理学。版次。电话86 044037·doi:10.1103/PhysRevD.86.044037 [92] Yagi K、Yues N和Tanaka T 2014动态Chern-Simons引力中缓慢旋转黑洞：自旋中的二次变形物理学。版次。D 89 049902（勘误表）·doi:10.1103/PhysRevD.89.049902 [93] Stein L C 2014动态Chern-Simons引力中的快速旋转黑洞：解耦极限解和崩溃物理学。版次。D 90 044061号·doi:10.1103/PhysRevD.90.044061 [94] Konno K和Takahashi R 2014 Chern-Simons修正引力中快速旋转黑洞周围的标量场物理学。版次。D 90 064011号·doi:10.1103/PhysRevD.90.064011 [95] McNees R、Stein L C和Yunes N 2016动态Chern-Simons引力中的极端黑洞班级。量子引力。33 235013 ·Zbl 1354.83039号 ·doi:10.1088/0264-9381/33/23/23513 [96] Delsate T、Herdeiro C和Radu E 2018动态Chern-Simons引力中非微扰旋转黑洞物理学。莱特。B 787 8-15·Zbl 1403.83037号 ·doi:10.1016/j.physletb.2018.09.060 [97] Wald R M 1974均匀磁场中的黑洞物理学。版次。丁10 1680-5·doi:10.1103/PhysRevD.10.1680 [98] Barausse E、Jacobson T和Sotiriou T P 2011 Einstein-aether和Horava-Lifshitz引力中的黑洞物理学。版次。D 83 124043号·doi:10.1103/PhysRevD.83.124043 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。