Classification of black hole spacetimes toward verification of no hair conjecture

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本年度(2022年度)は，漸近的AdSブラックホールの厳密解の探究を行った．静的な漸近AdS時空では，地平線の外側で正則なスカラー場の毛を持つブラックホールが存在し，ブラックホールの無毛仮説が破れていることが我々の先行研究により知られている．また，hairyブラックホール自身にも2種類の解が存在し，Schwarzschild-AdSブラックホールとあわせて3つの厳密解があるが，その理由は明らかでなかった．そこで，加速度をもつようなC計量と呼ばれるブラックホールでも無毛仮説の破れが起こるのかを，厳密解を通して詳細に調べた．Weylテンソルの代数的特性がPetrov-D型に分類されるという条件のもと，超重力理論における新たなC計量を構築した．この解は，質量，2つの磁荷，加速度，トポロジーパラメータの他に，ディラトン結合定数とAdS半径に対応する7つの物理的パラメータを持つ．C計量特有のフリップ対称性により，静的hairyブラックホールに2つのブランチが存在することを示し，静的AdSブラックホールに2つの系列が存在する謎を解決した．また，電気的に中性で加速をしている場合には，角度により地平線が存在せず，必ず裸の特異点となることを示した．よってこの厳密解は無毛仮説の反例とはならないことを結論づけた．また大域的なPenrose図を描き，磁荷を持つ場合には地平線が存在し，円錐状特異点を除いて正則な解となることを示した．この成果は論文にて学術雑誌Physical Review Dに発表した．