Black Hole Perturbation Theory Meets CFT$_2$: Kerr Compton Amplitudes from Nekrasov-Shatashvili Functions

Auteurs : Yilber Fabian Bautista, Giulio Bonelli, Cristoforo Iossa, Alessandro Tanzini, Zihan Zhou

18 pages, 3 figs
Licence : CC BY 4.0

Résumé : We present a novel study of Kerr Compton amplitudes in a partial wave basis in terms of the Nekrasov-Shatashvili (NS) function of the \textit{confluent Heun equation} (CHE). Remarkably, NS-functions enjoy analytic properties and symmetries that are naturally inherited by the Compton amplitudes. Based on this, we characterize the analytic dependence of the Compton phase-shift in the Kerr spin parameter and provide a direct comparison to the standard post-Minkowskian (PM) perturbative approach within General Relativity (GR). We also analyze the universal large frequency behavior of the relevant characteristic exponent of the CHE -- also known as the renormalized angular momentum -- and find agreement with numerical computations. Moreover, we discuss the analytic continuation in the harmonics quantum number $\ell$ of the partial wave, and show that the limit to the physical integer values commutes with the PM expansion of the observables. Finally, we obtain the contributions to the tree level, point-particle, gravitational Compton amplitude in a covariant basis through $\mathcal{O}(a_{\text{BH}}^8)$, without the need to take the super-extremal limit for Kerr spin.

Soumis à arXiv le 10 Déc. 2023

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.