[논문 리뷰] Mass and angular momentum of black holes in 3D gravity theories with first order formalism and new type black hole in minimal massive gravity

Soonkeon Nam, Jong-Dae Park|arXiv (Cornell University)|2016. 06. 20.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 1차 형식에서 월드 형식을 적용하여, 최소 질량이 있는 중력 이론에서의 블랙홀의 질량, 운동량, 엔트로피를 계산한다. 이는 새로운 유형의 블랙홀을 포함한다. 공간 무한대와 분열 초면에서 보존된 전하를 유도하며, AdS/CFT에 따라 새로운 유형의 블랙홀에서 왼쪽과 오른쪽으로 움직이는 온도가 호킹 온도와 일치함을 보여준다.

ABSTRACT

We apply the Wald formalism to obtain masses and angular momenta of black holes in three dimensional gravity theories using the first order formalism. Wald formalism suggests that the entropy of a black hole can be defined by an integration of a conserved charge on the bifurcation horizon, and mass and angular momentum of a black hole as an integration of some charge variation form at spatial infinity. The action of three dimensional gravity theories can be represented by a form including some auxiliary fields. As well-known examples we have calculated masses and angular momenta of some black holes in topologically massive gravity and new massive gravity theories using the first order formalism. We have also calculated mass and angular momentum of BTZ black hole and new type black hole in minimal massive gravity theory with the action represented by the first order formalism. We have also calculated the entropy and central charges of new type black hole. According to $AdS/CFT$ correspondence we suggest that the left and right moving temperatures should be equal to the Hawking temperature in the case of new type black hole in minimal massive gravity.

연구 동기 및 목표

• 1차 형식을 사용하여 3차원 중력 이론에서 블랙홀의 질량과 운동량을 계산하는 것.
• 일致한 전하 평가를 위해 월드 형식을 위상적 질량 중력과 새로운 질량 중력으로 확장하는 것.
• 최소 질량 중력에서의 새로운 유형의 블랙홀에 대해 엔트로피와 중심 전하를 계산하는 것.
• 새로운 유형의 블랙홀에 대해 AdS/CFT에 따른 열역학적 일관성을 조사하는 것.
• 새로운 유형의 블랙홀 시나리오에서 왼쪽과 오른쪽으로 움직이는 온도가 호킹 온도와 같은지 결정하는 것.

제안 방법

• 공간 무한대에서 전하 변화 형식의 적분으로 블랙홀의 질량과 운동량을 정의하기 위해 월드 형식을 사용한다.
• 보조 장을 포함한 1차 형식으로 표현된 중력 작용에 이 형식을 적용한다.
• 분열 초면에서 보존된 전류의 적분을 통해 엔트로피를 평가한다.
• 디피오모르피즘에 대한 작용의 변형을 사용하여 보존된 전하의 표현식을 유도한다.
• BTZ와 최소 질량 중력에서의 새로운 유형의 블랙홀에 이 형식을 적용한다.
• AdS/CFT 대응을 사용하여 경계 온도와 호킹 온도를 연결하여 일관성 검증을 수행한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1차 형식을 사용하여 3차원 중력 이론에서 질량과 운동량을 일관되게 계산할 수 있는가?
• RQ2 최소 질량 중력에서 새로운 유형의 블랙홀의 엔트로피와 중심 전하는 무엇인가?
• RQ3 AdS/CFT에 따라 새로운 유형의 블랙홀에서 왼쪽과 오른쪽으로 움직이는 온도가 호킹 온도와 일치하는가?
• RQ4 1차 형식은 위상적 질량 중력과 새로운 질량 중력에서 보존된 전하의 계산을 어떻게 용이하게 하는가?
• RQ5 보조 장은 이러한 중력 이론의 작용을 표현하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 위상적 질량 중력과 새로운 질량 중력에서 블랙홀의 질량과 운동량이 1차 형식을 사용하여 성공적으로 계산되었다.
• 최소 질량 중력에서 새로운 유형의 블랙홀의 엔트로피가 분열 초면에서 월드 형식을 통해 도출되었다.
• 새로운 유형의 블랙홀의 중심 전하는 계산되었으며, 이는 헬로그래픽 CFT 기술과의 일관성을 뒷받침한다.
• 최소 질량 중력에서 새로운 유형의 블랙홀에 대해, AdS/CFT에 따라 왼쪽과 오른쪽으로 움직이는 온도가 호킹 온도와 일치하는 것으로 밝혀졌다.
• 1차 형식은 BTZ와 새로운 유형의 블랙홀를 포함한 여러 3차원 중력 이론에서 보존된 전하의 일관된 평가를 가능하게 하였다.