Instability of the Proca field on Kerr spacetime
Instability of the Proca field on Kerr spacetime
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克尔时空上普罗卡场的不稳定性
DOI：
10.1103/physrevd.98.104006
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发表时间：
2018
影响因子：
5
通讯作者：
S. Dolan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Dolan
已知旋转黑洞附近的大质量矢量玻色子的场遭受不稳定性，这是由于黑洞超辐射（共旋转，低频）束缚态模式的指数放大。本文利用Frolov， Krtou, Kubiz'ak和Santos （FKKS）最近对任意维Kerr-(A)dS-NUT时空上Proca场的分离变量计算束缚态谱。限制在4D Kerr情况下，我们首先建立了无质量情况下FKKS和Teukolsky变量之间的关系；得到边缘边界情况下角特征值的精确结果；并给出了一般情况下求解角方程的谱法。然后，我们证明所有三种物理极化都可以从FKKS ansatz中恢复，解决了一个悬而未决的问题。我们给出了所有三种极化模式选择的不稳定增长率的数值结果，并讨论了物理含义。
The field of a massive vector boson in the vicinity of a rotating black hole is known to suffer an instability, due to the exponential amplification of (co-rotating, low-frequency) bound state modes by black hole superradiance. Here we calculate the bound state spectrum by exploiting the separation of variables recently achieved by Frolov, Krtou, Kubiz'ak and Santos (FKKS) for the Proca field on Kerr-(A)dS-NUT spacetimes of arbitrary dimension. Restricting to the 4D Kerr case, we first establish the relationship between the FKKS and Teukolsky variables in the massless case; obtain exact results for the angular eigenvalues in the marginally-bound case; and present a spectral method for solving the angular equation in the general case. We then demonstrate that all three physical polarizations can be recovered from the FKKS ansatz, resolving an open question. We present numerical results for the instability growth rate for a selection of modes of all three polarizations, and discuss physical implications.
影响因子：
5
作者：
S. Dolan
通讯作者：
S. Dolan
影响因子：
3.5
作者：
Dolan, Sam R.;Dempsey, David
通讯作者：
Dempsey, David
通过黑洞超辐射限制暗光子和类轴子粒子的质量
影响因子：
6.4
作者：
Cardoso V
通讯作者：
Cardoso V