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王梦杰副教授与荆继良教授课题组在《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》上发表最新研究成果

发布人:科研办日期:2023-10-08浏览数:

近日,华体会体育官方入口王梦杰副教授与荆继良教授课题组针对Einstein-bumblebee理论中含整体单极子的静态球对称黑洞在任意自旋场(标量场/狄拉克场/电磁场)扰动下的动力学行为进行了研究,相关成果以“Quasinormal modes and late time tails of perturbation fields on a Schwarzschild-like black hole with a global monopole in the Einstein-bumblebee theory”为题在《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》上发表。

黑洞与物质场的相互作用是黑洞物理的重要研究课题,对于探索黑洞的稳定性、检验黑洞无毛定理、构造新型黑洞解、研究超越标准模型的新物理等具有重要意义。在线性近似下,通常采用黑洞微扰理论来研究黑洞与物质场的相互作用。黑洞时空中微扰场的演化通常包括初始波爆发、似正模、幂律拖尾三个阶段,其中后两个阶段由于与初始扰动无关而只与黑洞本身性质有关,因而受到学术界的广泛关注。

为了解释暗物质、暗能量等问题,修改引力理论应运而生。近年来一种洛伦兹对称性破缺的修改引力理论,即Einstein-bumblebee理论,受到了人们广泛的关注和研究。除此之外,引力理论中研究较多的对称性破缺的产物还有整体单极子,其由O(3)对称性自发破缺到U(1)对称性所产生。既然Einstein-bumblebee理论和整体单极子都是对称性破缺的产物(尽管是不同的对称性),人们自然关心在引力系统中不同机制所导致的对称性破缺是否具有相似的物理效应。针对这一问题,该文系统分析了标量场、狄拉克场、电磁场的似正模和晚期拖尾,发现若采用通常的频率定义,二者作用不同;并且其影响缺乏直观的物理解释。该文通过重新定义微扰场的频率后发现,二者对该文考虑的所有自旋场的似正模和晚期拖尾确有相似的影响;并且当采用新的频率定义时,二者对似正模和晚期拖尾的影响都可通过其对角量子数的影响进行很好的解释。该研究有助于我们深入系统地理解不同机制所导致的对称性破缺在微扰场动力学演化中所扮演的角色。

该论文第一作者是我院硕士研究生张晓琳,湖南师范大学为该论文唯一署名单位,王梦杰副教授为该论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金和湖南省教育厅科学研究项目的资助。

原文链接:https://www.sciengine.com/SCPMA/doi/10.1007/s11433-023-2153-6 

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二审:贺兵香

三审:廖洁桥