Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > gr-qc > arXiv:2211.01949

帮助 | 高级搜索

广义相对论与量子宇宙学

arXiv:2211.01949 (gr-qc)
[提交于 2022年11月3日 ]

标题: 多模态对旋转黑洞周围自相互作用轴子凝聚体演化的影响

标题: Impact of multiple modes on the evolution of self-interacting axion condensate around rotating black holes

Authors:Hidetoshi Omiya, Takuya Takahashi, Takahiro Tanaka, Hirotaka Yoshino
摘要: 超轻粒子,如轴子,在高度旋转的黑洞周围通过超辐射不稳定性形成宏观凝聚体。 由于其宏观性质,凝聚体为通过引力波观测检测轴子提供了可能性。 然而,为了实际检测,必须了解凝聚体的精确演化过程。 为了未来的观测,我们数值研究了自相互作用,特别是不同模式之间的相互作用对凝聚体演化的影响。 首先,我们关注凝聚体从最小可能的角量子数开始的情况。 对于这种情况,我们进行了非线性计算,并表明由模式相互作用引起的耗散足够强,足以使超辐射不稳定性饱和,即使次级云从量子涨落开始。 我们的结果表明,在这种情况下不会发生爆炸现象,如玻色-爱因斯坦凝聚体坍缩。 我们还表明,凝聚体主要由两个模式组成的准稳态,其中一个模式具有使超辐射不稳定性发生的最小角量子数,另一个模式具有相邻的更高角量子数。 我们还研究了凝聚体以较高角量子数为主导的情况。 我们表明,对于小的引力耦合,由模式耦合引起的耗散过程不会发生。 因此,在这种情况下可能会发生玻色-爱因斯坦凝聚体坍缩。
摘要: Ultra-light particles, such as axions, form a macroscopic condensate around a highly spinning black hole by the superradiant instability. Due to its macroscopic nature, the condensate opens the possibility of detecting the axion through gravitational wave observations. However, the precise evolution of the condensate must be known for the actual detection. For future observation, we numerically study the influence of the self-interaction, especially interaction between different modes, on the evolution of the condensate in detail. First, we focus on the case when condensate starts with the smallest possible angular quantum number. For this case, we perform the non-linear calculation and show that the dissipation induced by the mode interaction is strong enough to saturate the superradiant instability, even if the secondary cloud starts with quantum fluctuations. Our result indicates that explosive phenomena such as bosenova do not occur in this case. We also show that the condensate settles to a quasi-stationary state mainly composed of two modes, one with the smallest angular quantum number for which the superradiant instability occurs and the other with the adjacent higher angular quantum number. We also study the case when the condensate starts with the dominance of the higher angular quantum number. We show that the dissipation process induced by the mode coupling does not occur for small gravitational coupling. Therefore, bosenova might occur in this case.
评论: 29页,25图,1表
主题: 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO); 高能物理 - 现象学 (hep-ph); 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2211.01949 [gr-qc]
  (或者 arXiv:2211.01949v1 [gr-qc] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.01949
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: KUNS 2945
相关 DOI: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2023/06/016
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Hidetoshi Omiya [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2022 年 11 月 3 日 16:34:44 UTC (4,355 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
gr-qc
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2022-11
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.CO
hep-ph
hep-th

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号