Petrov type, principal null directions, and Killing tensors of slowly rotating black holes in quadratic gravity
Petrov type, principal null directions, and Killing tensors of slowly rotating black holes in quadratic gravity
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二次引力中缓慢旋转黑洞的 Petrov 型、主零方向和杀死张量
DOI：
10.1103/physrevd.103.124057
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Witek, Helvi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Owen, Caroline B.;Yunes, Nicolás;Witek, Helvi
在极端重力状态下，利用目前地面或未来空间探测器的引力波观测来检验广义相对论的能力，激发了在修正的引力理论中对黑洞对称性的数学研究。在本文中，我们集中在两个二次引力理论：动力学陈-西蒙斯和标量高斯-邦纳引力的旋转黑洞的解决方案。我们在小耦合、慢旋转近似下计算了两个理论的主零方向、外尔标量和复零四元组，证实了两个时空都是彼得罗夫I型。此外，我们通过秩为6的动力学陈-西蒙斯引力和秩为2的标量高斯-博内引力求解Killing方程，表明没有非平凡的Killing张量通过这些等级的每一个理论。因此，我们推测，仍然未知的、精确的、二次引力的黑洞解不具有第四个运动常数。
The ability to test general relativity in extreme gravity regimes using gravitational wave observations from current ground-based or future space-based detectors motivates the mathematical study of the symmetries of black holes in modified theories of gravity. In this paper we focus on spinning black hole solutions in two quadratic gravity theories: dynamical Chern-Simons and scalar Gauss-Bonnet gravity. We compute the principal null directions, Weyl scalars, and complex null tetrad in the small-coupling, slow rotation approximation for both theories, confirming that both spacetimes are Petrov type I. Additionally, we solve the Killing equation through rank 6 in dynamical Chern-Simons gravity and rank 2 in scalar Gauss-Bonnet gravity, showing that there is no nontrivial Killing tensor through those ranks for each theory. We therefore conjecture that the still-unknown, exact, quadratic-gravity, black-hole solutions do not possess a fourth constant of motion.
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作者：
Pratik Wagle;A. Saffer;N. Yunes
通讯作者：
Pratik Wagle;A. Saffer;N. Yunes
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Justin L. Ripley;F. Pretorius
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M. Okounkova;L. Stein;M. Scheel;D. Hemberger