論文の概要: Greybody Factor, Resonant Frequencies, and Entropy Quantization of Charged Scalar Fields in the Kerr-EMDA Black Hole

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.19848v1
• Date: Tue, 21 Apr 2026 13:37:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-23 15:36:10.649798
• Title: Greybody Factor, Resonant Frequencies, and Entropy Quantization of Charged Scalar Fields in the Kerr-EMDA Black Hole
• Title（参考訳）: ケーラーEMDAブラックホールにおける荷電スカラー場の重力因子, 共鳴周波数, エントロピー量子化
• Authors: Nazım Sertkan, İzzet Sakallı,
• Abstract要約: Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion理論の回転するブラックホール背景における荷電スカラー場摂動について検討した。 我々はKerr-EMDA幾何に対する最初の解析的グレイボディ係数(GF)を計算する。 この減少は無質量荷電スカラーにまで広がり、超ラジカル増幅を捕捉する閉形GFが得られることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study charged massive scalar field perturbations on the rotating black hole (BH) background of Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion (EMDA) theory, known as the Kerr-EMDA BH. Starting from the gauge-covariant Klein-Gordon equation (KGE), we perform a full separation of variables and obtain exact analytical solutions for both the angular and radial parts in terms of confluent Heun functions (CHFs). Unlike the earlier neutral scalar treatment by Senjaya and Ponglertsakul [Eur. Phys. J. C \textbf{85}, 352 (2025)], the electromagnetic coupling $q$ fundamentally alters the structure of the Heun parameters and produces qualitatively new physics. Applying the CHF polynomial condition, we derive the resonant frequency spectrum whose imaginary parts are equispaced with $|Δω_I| = 1/(2M)$, a universal spacing determined solely by the BH mass. Via the Maggiore prescription and the first law of BH thermodynamics, this yields a parameter-dependent entropy quantum $δS_{\text{BH}} = 4πr_+/(r_+ - r_-)$, which reduces to $4π$ for Schwarzschild but diverges at extremality -- {\color{black}in contrast to the universal $2π$ obtained for the rotating linear dilaton BH (RLDBH).} We construct the effective potential governing scalar wave scattering and analyze its dependence on the dilaton parameter $D$, rotation $a$, and scalar charge $q$. In the massless uncharged limit, the CHF reduces to the Gauss hypergeometric function, {\color{black}enabling us to compute the first analytical greybody factor (GF) for the Kerr-EMDA geometry; we show that this reduction extends to massless charged scalars, yielding a closed-form GF that captures superradiant amplification.} We examine how the dilaton deformation distinguishes the Kerr-EMDA spectrum from the standard Kerr and Kerr-Newman cases.
• Abstract（参考訳）: 我々は、アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン-アクシオン(EMDA)理論の回転ブラックホール(BH)背景における荷電スカラー場摂動について検討した。 ゲージ共変 Klein-Gordon 方程式 (KGE) から、変数の完全分離を行い、収束ヒューン関数 (CHF) の観点から角部と半径部の正確な解析解を得る。 SenjayaとPonglertsakulによる初期の中立スカラー治療とは違って。 Phys J. C \textbf{85}, 352 (2025)], 電磁結合$q$は、フンパラメータの構造を根本的に変更し、定性的に新しい物理を生成する。 CHF多項式条件を適用すると、虚部が$|Δω_I| = 1/(2M)$で等間隔である共振周波数スペクトルを導出する。 マグギエールの処方則とBH熱力学の最初の法則により、パラメータ依存のエントロピー量子 $δS_{\text{BH}} = 4πr_+/(r_+ - r_-)$ となり、シュワルツシルトは4π$となるが、回転線型ディラトン BH (RLDBH) に対して得られる普遍的な 2π$ とは対照的に、超越性 -- {\color{black} で発散する。 ここでは,スカラー波の散乱を効果的に制御し,ディラトンパラメータ$D$,回転$a$,スカラー電荷$q$への依存性を分析する。 質量のない無電荷限界では、CHFはガウス超幾何関数に還元され、Kerr-EMDA幾何の最初の解析的グレイボディ因子(GF)が計算される。 } ディラトン変形がKerr-EMDAスペクトルと標準KerrおよびKerr-Newmanケースとをどのように区別するかを検討する。

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