Spectroscopie des trous noirs post-Kerr

Un des objectifs centraux du nouveau domaine de l'astronomie des ondes gravitationnelles est de tester la gravité dans le régime fortement non linéaire et à champ fort caractérisant l'espace-temps des trous noirs. En particulier, la ``spectroscopie des trous noirs'' (l'observation et l'identification des fréquences des modes quasinormaux des trous noirs dans le signal des ondes gravitationnelles) devrait devenir l'un des principaux outils pour sonder la structure et la dynamique des trous noirs de Kerr. Dans cet article, nous faisons un pas significatif vers cet objectif en construisant un formalisme de mode quasinormal ``post-Kerr''. Le formalisme incorpore une déviation perturbative paramétrée mais générale par rapport à la métrique de Kerr et exploite le lien bien établi entre les propriétés des géodésiques nulles circulaires de l'espace-temps et le mode quasinormal fondamental pour fournir des formules approximatives, à limite eikonal, pour les fréquences complexes des modes. L'outil algébrique résultant peut être utilisé dans des modèles d'ondes pour les trous noirs en résonance afin de mesurer les déviations par rapport à la métrique de Kerr. Comme première application illustrative de notre cadre, nous considérons la métrique de Kerr déformée de Johannsen-Psaltis et calculons la déviation résultante de la fréquence du mode quasinormal par rapport au résultat connu de Kerr.