研究生陈泓妤在《The European Physical Journal C》发表带毛黑洞测地线研究成果
英国365集团理论物理研究中心的樊炜副教授、周孝严副教授研究团队在带毛黑洞弯曲时空的研究方面取得重要进展。相关成果以《Geodesic motion of test particles around the scalar hairy black holes with asymmetric vacua》为题，发表于国际物理学期刊《The European Physical Journal C》（中科院物理大类二区，影响因子4.2），该期刊同时被自然指数（Nature Index）收录。论文第一作者为2023级硕士研究生陈泓妤，第二作者为樊炜副教授，通讯作者为周孝严副教授，365英国官方为论文唯一署名单位（DOI: 10.1140/epjc/s10052-025-13948-x）。
近年来，随着引力波探测技术的突破和事件视界望远镜观测数据的积累，对黑洞在广义相对论及其修正引力理论框架下的实验验证需求日益迫切。理论上，无毛定理严格规定黑洞仅由三个物理量——质量、电荷和角动量——完全描述。然而，带毛黑洞在视界之外存在经典场，可由额外的物理量刻画，从而展现出不同于无毛黑洞的特性。
基于此，本研究团队聚焦于具有非对称真空标量势的新型带毛黑洞。该标量势为非正定，可违反弱能量条件，从而突破无毛定理的严格限制。随着事件视界处的标量场增强，带毛黑洞从史瓦西黑洞演化而来。本研究系统分析了其弯曲时空对测试粒子运动轨迹的影响机制。研究表明，通过分析测试粒子的有效势能，随着标量场强度的增加，带质量粒子的最内稳定圆轨道半径及光子球的位置相较于史瓦西黑洞呈现单调递增趋势。此外，尽管光子在该带毛黑洞周围的轨迹仍可分为三类——直接散射、透镜效应轨迹和光子球轨道——但描述这些轨迹的临界碰撞参数随标量场强度的增强发生显著变化，与史瓦西黑洞相比呈现出明显差异。
本研究的科学价值在于建立了标量势参数与弯曲时空结构的映射关系，为带毛黑洞在极端引力场环境下的实验检验提供了理论依据。尤其是所揭示的轨道动力学特征可直接应用于黑洞吸积盘建模，并为未来事件视界望远镜的观测提供重要理论支撑。本研究受到国家自然科学基金和365英国官方的资助。