Efeitos não lineares no anel de queda de buracos negros a partir de experimentos de dispersão: Dependência do spin e dos dados iniciais do acoplamento de modos quadráticos

Investigamos o acoplamento de modos quasinormais quadráticos no espaço-tempo de buracos negros através de experimentos numéricos de buracos negros perturbados únicos, utilizando tanto a relatividade numérica quanto a teoria de perturbação de buracos negros de segunda ordem. Focando nos modos quadrupolares dominantes =|m|=2, encontramos uma boa concordância (dentro de 10%) entre essas abordagens, com discrepâncias atribuídas a erros de truncamento e incertezas do ajuste dos modos. Nossos resultados estão alinhados com estudos anteriores que extraem os coeficientes de acoplamento de simulações selecionadas de fusões de buracos negros binários, mostrando consistência para os mesmos spins remanescentes. Notavelmente, o coeficiente de acoplamento é insensível a uma ampla gama de dados iniciais, incluindo configurações que levaram a um aumento significativo (de até 5%) na massa do buraco negro remanescente. Essas descobertas apresentam oportunidades para testar a dinâmica não linear da relatividade geral com observatórios de ondas gravitacionais baseados em terra. Por fim, fornecemos evidências de uma bifurcação nos coeficientes de acoplamento entre modos quasinormais contrarrotativos e corrotativos à medida que o spin do buraco negro aumenta.