Les astrophysiciens de RUDN ont proposé une nouvelle méthode de calcul approximatif des paramètres des trous noirs à symétrie sphérique dans la théorie d'Einstein-Maxwell. En comparant les rayons d'ombre des trous noirs obtenus via cette méthode avec des solutions numériques exactes, les astrophysiciens ont révélé que l'approximation qu'ils ont suggérée montre une précision raisonnable au second ordre. Cela signifie qu'il est possible d'étudier les trous noirs eux-mêmes et les phénomènes dans leur voisinage, par exemple, mouvement des particules. L'article est publié dans la revue Examen physique D .

Le problème de l'obtention d'une approximation analytique de la métrique du trou noir dans la théorie scalaire d'Einstein-Maxwell n'a pas été résolu dans le cas général où aucun des paramètres n'est fixé. Mais il est possible de construire une approximation analytique de la métrique avec une précision contrôlée pour obtenir des résultats qui coïncident avec les solutions numériques. Il existe une approche générale de l'approximation, dont l'amélioration se poursuit au sein de différents modèles.

L'astrophysicien de RUDN Roman Konoplya a analysé le cas d'un trou noir à symétrie sphérique dans la théorie d'Einstein-Maxwell. En supposant une interaction non minimale entre les champs scalaire et électromagnétique, les interdictions d'existence de « poils » scalaires dans les trous noirs sont levées, et la scalarisation dite spontanée des trous noirs se produit avec une charge suffisamment grande du trou noir. Les physiciens disent généralement qu'un trou noir « n'a pas de cheveux, " ce qui signifie que ses seuls paramètres distinctifs sont sa masse, essorage et charge électrique. Mais dans ce cas, le trou noir a un paramètre supplémentaire :un « cheveu » scalaire.

Les approximations analytiques obtenues par l'astrophysicien de RUDN ont été utilisées pour calculer les « ombres » projetées par les trous noirs à champ scalaire. Il s'est avéré que l'inclusion d'un champ scalaire augmente le rayon de l'ombre.

Les résultats de l'étude des astrophysiciens permettent de trouver les formes analytiques des fonctions métriques approchées pour toutes les valeurs de paramètres souhaitées, ainsi que pour calculer le rayon des ombres pour chaque trou noir spécifique.

Selon les auteurs de l'article, les approximations obtenues sont prêtes à être utilisées pour une étude plus approfondie des trous noirs d'Einstein-Maxwell scalarisés et des phénomènes dans leur voisinage, comme le mouvement des particules, anneau quasi-normal, stabilité.

Lors de la mise en service du télescope LISA, les "cheveux" scalaires peuvent être vus dans les ondes gravitationnelles si le trou noir a des "cheveux" en raison de certains champs de matière (scalaires ou autres) interagissant de manière non minimale. Cependant, selon l'astrophysicien, il ne s'agit pas d'un futur proche, puisque dans toutes ces mesures d'ondes gravitationnelles, la lutte pour le rapport signal sur bruit ne permet pas encore de remarquer des changements relativement faibles dans la géométrie des objets compacts.