On the vanishing of Love numbers for Kerr black holes
On the vanishing of Love numbers for Kerr black holes
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关于克尔黑洞的洛夫数的消失
DOI：
10.1007/jhep05(2021)038
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发表时间：
2021
影响因子：
5.4
通讯作者：
Ivanov, Mikhail M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Charalambous, Panagiotis;Dubovsky, Sergei;Ivanov, Mikhail M.
最近的研究表明，在四维空间中，克尔黑洞的静态潮汐响应系数（称为洛夫数）同样为零。在这项工作中，我们确认了这一结果，并将其推广到自旋为0和自旋为1的微扰的情况。我们计算了克尔黑洞对标量场、电磁场和引力场的静态响应。我们使用明确的和规范不变的定义的爱数和它们的自旋0和自旋1的类似物作为点粒子有效场论的威尔逊系数。这个定义也允许人们清楚地区分保守和耗散响应贡献。我们证明了Kerr黑洞对自旋为0和自旋为1的场的响应行为与自旋为2的场的响应行为非常相似。特别是，对于旋转的黑洞，静态保守响应完全消失。这意味着在四维广义相对论中，消失的洛夫数是黑洞的一般性质。我们还表明，响应的耗散部分不会消失，即使是静态扰动，由于帧拖动。
It was shown recently that the static tidal response coefficients, called Love numbers, vanish identically for Kerr black holes in four dimensions. In this work, we confirm this result and extend it to the case of spin-0 and spin-1 perturbations. We compute the static response of Kerr black holes to scalar, electromagnetic, and gravitational fields at all orders in black hole spin. We use the unambiguous and gauge-invariant definition of Love numbers and their spin-0 and spin-1 analogs as Wilson coefficients of the point particle effective field theory. This definition also allows one to clearly distinguish between conservative and dissipative response contributions. We demonstrate that the behavior of Kerr black hole responses to spin-0 and spin-1 fields is very similar to that of the spin-2 perturbations. In particular, static conservative responses vanish identically for spinning black holes. This implies that vanishing Love numbers are a generic property of black holes in four-dimensional general relativity. We also show that the dissipative part of the response does not vanish even for static perturbations due to frame-dragging.
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