اسکالرسازی خودبه‌خودی در سیاهچاله گاؤس-بونه و میدان‌های هیبریدی

سجادی, سید محمد صادق; محسنی سجادی, حسین

doi:10.22055/jrmbs.2022.17924

اسکالرسازی خودبه‌خودی در سیاهچاله گاؤس-بونه و میدان‌های هیبریدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

سید محمد صادق سجادی ¹

حسین محسنی سجادی ²

¹ دانشکده فیزیک، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

² دانشکده فیزیک، پردیس علوم ، دانشگاه تهران، تهران، ایران

10.22055/jrmbs.2022.17924

چکیده

در این مقاله، نظریة تعمیم‌یافتة اسکالر-تانسور^[1] گاؤس-بونه^[2] را بررسی می‌کنیم. ابتدا مروری داریم بر این نظریه در حالتی که اسکالر گاؤس-بونه به یک میدان اسکالر جفت شده باشد. سپس مدل را به مدلی هیبریدی متشکل از دو میدان اسکالر تعمیم می‌دهیم. در ابتدا به‌بررسی ضریب جفت‌شدگی میدان‌های اسکالر به‌اسکالر گاؤس-بونه می‌پردازیم، سپس شرایطی را بررسی می‌کنیم که پاسخ‌ها ناپایدار می‌باشند و اسکالرسازی خودبه‌خودی رخ می‌دهد. نشان خواهیم داد که ضرایب جفت‌شدگی در حالت هیبریدی و در حالتی که یک میدان اسکالر حضور دارد، رفتار مجانبی یکسانی دارند ولی شرط کافی ناپایداری بین این دو مدل تفاوت‌هایی دارد.

[1] Extended Scalar-Tensor Theory
[2] Gauss-Bonnet

کلیدواژه‌ها

اسکالر سازی خودبخودی

میدانهای اسکالر هیبریدی

گاوس بونه

نا پایداری

موضوعات

گرانش و کیهانشناسی

عنوان مقاله English

Spontaneous scalarization in Gauss-Bonnet black hole and hybrid fields

نویسندگان English

Seyyed Mohammad Sadiq Sajjadi ¹

Hossein Mohseni Sadjadi ²

¹ Department of Physics, University of Tehran,Tehran, Iran

² Department of Physics, University of Tehran,Tehran, Iran

چکیده English

We study the extended scalar-tensor Gauss-Bonnet. First, we review a model in which there is a coupling between the Gauss-Bonnet scalar and the scalar field. Then we extend the model to a hybrid model with two scalar fields. We study the conditions under which the solutions are unstable and spontaneous scalarization occurs. We show that the coupling coefficients in the hybrid state and in the presence of a scalar field are asymptotically the same but the sufficient condition of instability is different between these two models.

کلیدواژه‌ها English

Spontaneous scalarization

Hybrid scalar fields

Gauss-Bonnet

Instability

[1] B.P. Abbott et al. (Virgo, LIGO Scientific), Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, Physical Review Letters 116, 061102 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.061102

[2] B.P. Abbott et al. (Virgo, LIGO Scientific), GW151226: Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence Physical Review Letters 116, 241103 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.241103

[3] K.S. Stelle, Renormalization of higher derivative quantum gravity. Physical Review D16, 953 (1977). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.16.953

[4] M. Crisostomi, K. Koyama, G. Tasinato, Extended scalar-tensor theories of gravity. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2016 (04) 044, (2016). 10.1088/1475-7516/2016/04/044

[5] J.D. Bekenstein, Nonexistence of baryon number for black holes, Physical Review D 5, 1239 (1972). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.5.1239

[6] A.E. Mayo, J.D. Bekenstein, No hair for spherical black holes: charged and non-minimally coupled scalar field with self-interaction, Physical Review D 54 5059 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.54.5059

[7] S. Hod, Stationary scalar clouds around rotating black holes, Physical Review D 96 124037 (2017). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.86.104026

[8] S. Hod, Spontaneous scalarization of Gauss-Bonnet black holes: Analytic treatment in the linearized regime, Physical Review D 100 064039 (2019). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.100.064039

[9] D.D. Doneva, S.S. Yazadjiev, New Gauss-Bonnet black holes with curvature induced scalarization in the extended scalar-tensor theories, Physical Review Letters 120 31103 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.131103

[10] H.O. Silva, J. Sakstein, L.Gualtieri, T.P. Sotiriou, E. Berti, Spontaneous scalarization of black holes and compact stars from a Gauss-Bonnet coupling, Physical Review Letters 120, 131104 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.131104

[11] W. Buell, B. Shadwick, Potentials and bound states, American Journal of Physics 63, 256 (1995). https://doi.org/10.1119/1.17935