双黑洞合并面积增量及放能率

在广义相对论框架下,采用线性微扰方法分别计算几种不同类型黑洞(Schwarzschild、ReissnerNordstrom、Kerr及Kerr-Newman)之间合并(双黑洞合并)后外视界的面积增量及放能率.结果表明:若黑洞带有角动量,则使合并后的外视界面积增量δA+及放能率η均增大;由于电荷的存在,若原2个子黑洞带同种电荷会使合并后的黑洞外视界面积增量δA+及放能率η均减小;则如果原子黑洞带异种电荷,反而使δA+及η均增大;然而如果只有一方带电,则对δA+及η没有影响.根据面积定理,黑洞带电有极限条件,超过临界值,2个带电黑洞将不能合并为一个黑洞;反之,理论上一个黑洞可"分裂"为2个部分(其中一个为极端黑洞,另一个可能为Ads空间).由于角动量的存在,放能率反而亦增大,因此黑洞所带角动量也应有个极限条件.这种发现可能为天文观测中区分不同类型及所带不同"毛"信息的黑洞及验证引力理论提供一种新的探索途径.