Các chế độ quasi-normal của lỗ đen Gauss-Bonnet trong giới hạn D lớn

Journal of High Energy Physics - Tập 2016 - Trang 1-27 - 2016
Bin Chen1,2,3, Zhong-Ying Fan3, Pengcheng Li1, Weicheng Ye1
1Department of Physics and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University, Beijing, P.R. China
2Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing, P.R. China
3Center for High Energy Physics, Peking University, Beijing, P.R. China

Tóm tắt

Thuyết Tương đối tổng quát của Einstein đơn giản hóa đáng kể trong giới hạn mà kích thước không-thời gian D rất lớn. Điều này vẫn có thể đúng trong lý thuyết trọng lực với các thuật ngữ đạo hàm bậc cao. Trong bài báo này, như là bước đầu tiên để nghiên cứu trọng lực với một thuật ngữ Gauss-Bonnet (GB), chúng tôi tính toán các chế độ quasi-normal của lỗ đen GB đối xứng cầu trong giới hạn D lớn. Khi tham số GB nhỏ, chúng tôi nhận thấy rằng các chế độ không tách rời giống như trường hợp Schwarzschild và các chế độ tách rời thì bị thay đổi nhẹ bởi thuật ngữ GB. Tuy nhiên, khi tham số GB lớn, chúng tôi tìm thấy một số đặc điểm mới. Chúng tôi nhận thấy có một tập hợp khác của các chế độ không tách rời do sự xuất hiện của một mặt phẳng mới trong tiềm năng vô hướng hiệu quả. Hơn nữa, tiềm năng vô hướng hiệu quả cho các chế độ tách rời kiểu vector và kiểu vô hướng trở nên phức tạp hơn. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn có thể tính toán các tần số của các chế độ tách rời này một cách phân tích. Khi tham số GB không quá lớn cũng không quá nhỏ, mặc dù việc tính toán phân tích không thể thực hiện được, vấn đề được đơn giản hóa nhiều trong mở rộng D lớn và có thể được xử lý bằng phương pháp số. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các chế độ quasi-normal kiểu vector một cách số trong trường hợp này.

Từ khóa

#Gauss-Bonnet #chế độ quasi-normal #lỗ đen #giới hạn D lớn #tiềm năng vô hướng hiệu quả

Tài liệu tham khảo

R. Emparan, R. Suzuki and K. Tanabe, The large D limit of general relativity, JHEP 06 (2013) 009 [arXiv:1302.6382] [INSPIRE]. R. Emparan, D. Grumiller and K. Tanabe, Large-D gravity and low-D strings, Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 251102 [arXiv:1303.1995] [INSPIRE]. R. Emparan and K. Tanabe, Holographic superconductivity in the large D expansion, JHEP 01 (2014) 145 [arXiv:1312.1108] [INSPIRE]. G. ’t Hooft, A planar diagram theory for strong interactions, Nucl. Phys. B 72 (1974) 461 [INSPIRE]. E. Witten, Quarks, atoms, and the 1/N expansion, Phys. Today 33 (1980) 38. F.R. Tangherlini, Schwarzschild field in n dimensions and the dimensionality of space problem, Nuovo Cim. 27 (1963) 636 [INSPIRE]. R. Emparan and K. Tanabe, Universal quasinormal modes of large D black holes, Phys. Rev. D 89 (2014) 064028 [arXiv:1401.1957] [INSPIRE]. R. Emparan, R. Suzuki and K. Tanabe, Instability of rotating black holes: large D analysis, JHEP 06 (2014) 106 [arXiv:1402.6215] [INSPIRE]. R. Emparan, R. Suzuki and K. Tanabe, Decoupling and non-decoupling dynamics of large D black holes, JHEP 07 (2014) 113 [arXiv:1406.1258] [INSPIRE]. R. Emparan, R. Suzuki and K. Tanabe, Quasinormal modes of (anti-)de Sitter black holes in the 1/D expansion, JHEP 04 (2015) 085 [arXiv:1502.02820] [INSPIRE]. S. Bhattacharyya, A. De, S. Minwalla, R. Mohan and A. Saha, A membrane paradigm at large D, arXiv:1504.06613 [INSPIRE]. G. Giribet, Large D limit of dimensionally continued gravity, Phys. Rev. D 87 (2013) 107504 [arXiv:1303.1982] [INSPIRE]. B. Zwiebach, Curvature squared terms and string theories, Phys. Lett. B 156 (1985) 315 [INSPIRE]. D.G. Boulware and S. Deser, String generated gravity models, Phys. Rev. Lett. 55 (1985) 2656 [INSPIRE]. G. Dotti and R.J. Gleiser, Linear stability of Einstein-Gauss-Bonnet static spacetimes. Part I: tensor perturbations, Phys. Rev. D 72 (2005) 044018 [gr-qc/0503117] [INSPIRE]. R.J. Gleiser and G. Dotti, Linear stability of Einstein-Gauss-Bonnet static spacetimes. Part II: vector and scalar perturbations, Phys. Rev. D 72 (2005) 124002 [gr-qc/0510069] [INSPIRE]. R.G. Daghigh, G. Kunstatter and J. Ziprick, The mystery of the asymptotic quasinormal modes of Gauss-Bonnet black holes, Class. Quant. Grav. 24 (2007) 1981 [gr-qc/0611139] [INSPIRE]. R.A. Konoplya and A. Zhidenko, (In)stability of D-dimensional black holes in Gauss-Bonnet theory, Phys. Rev. D 77 (2008) 104004 [arXiv:0802.0267] [INSPIRE]. S. Bhattacharyya, M. Mandlik, S. Minwalla and S. Thakur, A charged membrane paradigm at large D, arXiv:1511.03432 [INSPIRE]. B. Chen, Z.Y. Fan, P. Li and W. Ye, Quasinormal modes of charged Gauss-Bonnet black holes at large D, work in progress.