A Penrose-type inequality with angular momenta for black holes with 3-sphere horizon topology
本文为四维、双轴对称、渐近平坦且具有 3-球面视界内边界的 Einstein 初始数据集证明含角动量的 Penrose 型不等式，并刻画等号情形恰为稳态 Myers-Perry 黑洞的标准时间切片。
2023-11-04 gr-qc math.DG
N-spheres in general relativity: regular black holes without apparent horizons, static wormholes with event horizons and gravastars with a tube-like core
我们考虑了一种避免黑洞奇异性的方法，通过将一个黑洞的外部与一个具有管状几何结构的内部粘合在一起，该管状几何结构由二维AdS、dS或Rindler时空与一个具有恒定半径的双球的直积组成。结果，我们得到一个有“宇宙”视界或“加速”（事件）视界但没有表观视界的时空。内部区域到处都是规则的，并且由具有类似真空的状态方程$p_{r}+ρ=0$的物质支撑，其中$p_{r}=T_{r}^{r}$是纵向压力，$ρ=-T_{0}^{0}$是能量密度，$T_μ^ν$是应力-能量张量。当胶合面接近水平时，表面应力消失，而$p_{r}$可能在边界上获得有限的跳跃。这样的复合时空在视界内积累了无限大的物质，但对于外部观察者来说，它们是一个有限ADM质量和大小的球体。如果内部区域的喉道粘在两个黑洞的外部，就会得到一个任意长度的虫洞。所讨论的虫洞是静态的，但不能穿越，所以零能量条件没有被违反。特别地，它们包括到喉部的无限适当距离的情况。我们还构建了一个无限的管作为核心和可穿越的虫洞连接的有限的管状区域的引力星。
2006-01-05 gr-qc hep-th
On "many black hole" space-times
我们分析的视界结构的家庭的空间时，通过不断发展的初始数据集包含几个连接组件的视视界。我们表明，在一定的小条件下，最外层的视视界也将有几个连接的组件。我们进一步证明，在小的条件下，Chrusciel和Delay构造的许多黑洞初始数据的最大全局双曲发展，或Isenberg，Mazzeo和Pollack的双曲数据的最大全局双曲发展，将有一个事件视界，它与初始数据超曲面的交点不连通.这证明了那些时空的“多黑洞“特征。
2002-10-29 gr-qc
On the Penrose Inequality for general horizons
对于渐近平坦的初始数据的爱因斯坦方程满足一个能量条件，我们证明了彭罗斯不等式之间的ADM质量和最外层的视视界的面积，如果数据是适当的限制。我们证明了这一点，广义Geroch的证明单调性的霍金质量下的一个光滑的反平均曲率流，与非负的Ricci标量的数据。与Geroch不同，我们不需要将自己局限于最小的表面作为视野。模光滑的问题，我们还表明，我们的数据上的限制，可以在本地完成一个合适的选择在给定的时空中的初始表面。
2002-02-13 gr-qc hep-th math.DG
The Riemannian Penrose Inequality with Charge for Multiple Black Holes
给出了带电荷$r\leq m + \sqrt{m^2-q^2}$的黎曼彭罗斯不等式的一个证明，其中$A=4πr^2$是具有可能多个连通分量的最外层视视界的面积，$m$是ADM的总质量，$q$是Einstein-麦克斯韦方程组的强渐近平坦初始数据集的总电荷，满足带电主能量条件，视界外没有带电物质.
2014-09-09 gr-qc math-ph math.DG
The Hoop Conjecture for Black Rings
四维时空的箍猜想的一个精确公式提出，在质量为M的时空中，视视界的Birkhoff不变量β应该满足β \le 4πM。不变量β是2-球面视视界被圆扫出的最小最大长度。最近有人提出了一个在5维时空中的类似猜想，认为S^1 \times S^1扫出视视界时的伯克霍夫不变量β应该满足β \le（16/3）πM。虽然这个箍环不等式是针对传统的具有3球视界的五维黑洞而提出的，但我们在这里证明，它也适用于各种各样的黑环，其中视界具有S^2 \times S^1拓扑。
2012-11-26 gr-qc hep-th
Approximate analytical description of apparent horizons for initial data with momentum and spin
我们构造了一个缓慢移动和旋转的黑洞的线性动量和自旋的一般取向的分析初始数据。我们近似地解出了哈密顿约束，计算出了视视界的性质，并给出了视视界形状与自旋和线动量夹角的关系。特别是一个凹坑，其位置取决于所提到的角度，出现在2球几何的视地平线。我们只在共形平坦的初始度量的情况下工作。
2021-04-22 gr-qc hep-th
Birkhoff's invariant and Thorne's Hoop Conjecture
我提出了一个尖锐形式的索恩箍猜想，其中涉及伯克霍夫的不变$β$的最外层的视视界，其$ADM$质量，$ β\le 4 πM_{ADM}$。我证明的情况下，坍缩零壳的猜想，并提供进一步的证据，从精确的旋转黑洞的解决方案。由于$β$的下界是位于视视界中的最短非平凡测地线的长度$l$，因此该猜想蕴含$l \le 4 πM_{ADM}$。彭罗斯猜想、$\sqrt{πA} \le 4 πM_{ADM}$和浦氏定理暗示了后一种结果，即视界允许对映等距。一般来说，彭罗斯不等式和伯杰不等式$\sqrt{πA} \ge {2\over\sqrtπ} i$，其中$i$是注入半径，意味着$ 4c \le 2 i \le 4 πM_{ADM}$，其中$c$是凸半径。
2009-03-09 gr-qc
Dilatonic Brans-Dicke Anisotropic Collapsing Fluid Sphere And de Broglie Quantum Wave Motion
本文研究Brans Dicke（BD）引力真空区的二维模拟，得到各向异性球对称理想流体的动力学。我们得到的静态解的行为与暗物质状态方程$γ=\frac{p(ρ)}{\varrho}=-0.25$，但在非静态区的行为与规则的完美流体正压指数$γ>0.$的流体的总质量的正属性导致BD参数为$ω>\frac{2}{3}$和/或$ω<-1$。在其静态状态下，得到了坍缩流体的同相轴位置和视层位。在$ω>0$的情况下，视视界被事件视界覆盖，在那里宇宙审查假说仍然有效。根据模型[1]，我们得到了描述粒子系综的度规解的德布罗意导波，通过不同的$ω.$值，粒子系综变得可分辨，并计算了描述“霍金辐射”的视界上粒子系综的入射电流密度。在事件视界（视视界）上计算了de Brogle -Bohm量子势效应，该效应与$ω.$的值无关
2016-07-07 gr-qc hep-th
Inside the Final Black Hole: Puncture and Trapped Surface Dynamics
在黑洞双星的数值模拟中，一种流行的方法是将黑洞模拟为时空结构中的穿孔。黑洞穿刺的位置和性质的跟踪与表观地平线，即最外边缘外捕获表面（MOTS）。当两个黑洞相互靠近时，一个共同的视视界突然出现，吞没了两个黑洞，发出了合并的信号。在动力学视界的框架下，详细研究了常见视视界的演化及其与引力波发射的关系。我们提出了一个MOTS的动力学和他们的穿刺在内部的最终黑洞的研究。研究的重点是各种初始分离和质量比的迎面合并。我们发现，MOTS相交的参数空间的大部分。我们表明，对于那些情况下，他们不，这是因为在研究中使用的移动穿刺规范条件的奇异性避免属性。虽然我们无法进行足够长的时间来显示穿孔的最终命运的演变，我们的研究结果表明，MOTS总是相交的，在晚些时候，它们的重叠只是部分的。因此，MOTS内的穿孔尽管彼此足够接近以有效地充当单个穿孔，但不会合并。
2020-04-24 gr-qc
On a Localized Riemannian Penrose Inequality
考虑一个紧的、可定向的、三维黎曼流形，其边界具有非负数量曲率。设它的边界是视界边界和外边界的不交并，其中视界边界由流形中唯一的闭极小曲面组成，外边界是度量的圆球。我们得到了视界边界面积与外边界面积和总中曲率之间的一个不等式。在广义相对论的背景下，这样的流形可以被认为是时空的时间对称切片中围绕黑洞最外层视视界的一个区域。我们建立的不等式与Huisken和Ilmanen以及Bray证明的Riemannian Penrose不等式有着密切的联系。
2009-01-18 gr-qc math-ph math.DG
On the Penrose Inequality
我们总结的彭罗斯不等式的ADM质量或邦迪质量的范围内的最外层的视视界的渐近平坦的初始数据的爱因斯坦方程的面积方面的结果。本文首先回顾Geroch、Jang和Wald对具有非负Ricci标量的数据在光滑反平均曲率流下的Geroch-Hawking质量单调性的证明，当视视界是极小曲面时，该证明导致Penrose不等式，然后给出Malec、Mars和Simon的Penrose不等式的证明，该不等式对一般视界和满足支配能量条件的数据成立，但是（除了平滑的逆平均曲率流之外）对类空表面上的数据施加了适当的限制。然而，这些条件至少可以通过在给定时空中适当地选择初始表面而局部地满足。值得注意的是，它们也（形式上）与海沃德早先用来定义零曲面上的2+1叶理的方法相同，相对于零曲面，霍金质量也是单调的。
2002-12-09 gr-qc
Apparent Horizons with Nontrivial Topology and the Hyperhoop Conjecture in Six-Dimensional Space-Times
我们研究了hyperhoop猜想的有效性，hyperhoop猜想确定了在高维时空中形成黑洞视界的一个充分必要条件。在这里，我们考虑瞬时静态，共形平坦的初始数据集，每个描述一个引力场的均匀质量k球源，k= 1，2，在五维柯西表面。数值结果表明超箍猜想在较宽的模型参数范围内是有效的。我们还首次证实了S**2 x S**2或S**1 x S**3的视视界同胚的存在性，这是黑环的高维推广。
2012-02-06 gr-qc
A generalization of Hawking's black hole topology theorem to higher dimensions
霍金关于黑洞拓扑的定理断言，在四维渐近平坦的静止黑洞时空中，服从主能量条件的事件视界的横截面是拓扑2-球。这个结论可以延伸到不一定是静止的时空中的外视视界。本文通过证明事件视界的截面（在平稳情况下）和外视视界的断面（在一般情况下）都是正Yamabe型，从而把Hawking的结果自然地推广到高维空间，允许度量的正标量曲率。这意味着许多众所周知的限制的拓扑结构，是一致的，与最近的例子，五维静态黑洞时空的视界拓扑结构$S^2 \times S^1$。这个证明受到了Schoen和Yau以前关于Jang方程解的存在性的工作的启发（但没有直接使用该方程）。
2005-11-11 gr-qc hep-th math.DG
On extreme Kerr-throats and zero temperature black-holes
最近证明了真空时空的极大轴对称渐近平坦柯西超曲面上的视视界的面积A和角动量J必然满足普适不等式A >= 8 π |J| .我们在这里表明，等式A=8 π |J|是永远不会达到的。当且仅当表面是一个具有零“温度”的极端克尔喉球时（在全球不同的数据集上）达到相等，那么我们的陈述可以按照这个热力学启发式改写为不存在零温度的表观视界。我们还研究了具有A=8 π |J|的曲面的数据集的全局结构。这使我们证明了极端克尔喉的刚性，并研究了沿数据集序列形成极端克尔喉的重要现象。
2013-10-16 gr-qc math.DG
Evolving Horava Cosmological Horizons
利用几套径向传播的零同余发生器，以形成3维边缘捕获表面，称为黑洞和宇宙学的Horava宇宙中的表观视野。在此基础上，我们讨论了二维类空对称球的性质和具有俘获视界的特殊性。此外，我们应用这种方法在标准的膨胀和收缩FLRW宇宙学模型的Horava宇宙调查的条件下，额外的参数的理论可能会导致被困/反被困的表面在未来和过去。我们还包括负时间的情况下，被称为有限的过去，并讨论反捕获表面内的宇宙学表观视界的形成。
2016-08-16 gr-qc
Dark Energy and the Observable Universe
我们考虑不断扩大的大爆炸模型的宇宙学常数，$Λ$，并详细调查的可观测部分的宇宙的演变。我们也从同样的角度讨论了精华模型。引入了$Λ$ -球（或$Q$ -球）的概念.这是我们可见宇宙的表面，它界定了暗能量主导膨胀的区域，在这个区域内，宇宙正在加速膨胀。随着宇宙的膨胀，我们跟踪这个表面的演化，我们也研究粒子和事件视界以及哈勃表面的演化。我们计算可观测宇宙的范围以及在不同时期可以看到的部分。此外，我们还追踪了宇宙历史中远源的红移、视星等和视尺寸的变化。我们的方法是不同的，但补充，大多数其他当代调查，集中在过去的光锥在当前的时代。在给出数值结果时，我们使用FRW世界模型与$Ω_{m0} = 0.30$和$Ω_{\Lambda0} = 0.70$作为我们的标准宇宙模型。在这个模型中，$Λ$球的红移为0.67，在几个哈勃时间内，事件视界将在5.1 Gpc的固定距离上静止（假设$h_0 = 0.7$）。现在所有红移大于1.7的宇宙学源都已经穿过了事件视界，因此完全脱离了因果联系。
2001-09-25 astro-ph gr-qc
Classifying self-gravitating radiations
本文通过数值计算和解析计算研究了一个封闭在球体中的自引力辐射静态系统。由于辐射的标度对称性，解的大多数主要性质可以表示为二维标度不变变量平面上解曲线的一段。我们从与视视界的类比中定义一个“近似视界”（AH）.任何解曲线都包含一个唯一的点，它对应于AH。一个给定的解决方案是唯一标记的三个参数表示的解决方案曲线，AH的大小，和球的大小，这是一个替代的数据在外部边界。各种几何性质，包括AH的存在和围绕中心的行为可以从参数识别。此外，我们提出了一个解析解的辐射的边缘形成一个黑洞。给出了裸奇点中心质量的解析公式。
2017-01-25 gr-qc
The Holographic Model of Dark Energy and Thermodynamics of Non-Flat Accelerated Expanding Universe
受最近关于非零空间曲率\cite{curve}的研究结果的启发，我们采用暗能量的全息模型来研究热力学第一和第二定律在由视视界$R_A$和从视界球测量的事件视界$L$包围的非平坦（封闭）宇宙中的有效性.结果表明，对于视视界，第一定律在不同的时间段内基本上得到遵守，而热力学第二定律得到遵守;对于$L$，由于系统的红外截止，第一定律被打破，而第二定律在减速参数的特定范围内得到遵守。当宇宙具有非零曲率时，在宇宙晚期，$L$等于$R_A$，热力学定律成立.在广义热力学第二定律成立的条件下，将流体温度定义为与地层温度成正比，得到了比例系数的取值范围。
2006-10-14 gr-qc
Three-dimensional Topology-Independent Methods to Look for Global Topology
在目前的宇宙学时间，宇宙的类空超曲面是一个三维流形。这个类空超曲面的非平凡全局拓扑意味着，表面上可观测的宇宙（粒子视界半径的球体）可能包含单个物理宇宙的几个图像。最近的三维技术约束和/或检测这种拓扑结构进行审查。这些技术的初步应用，使用X射线明亮的星系团和类星体意味着（弱）候选人的非平凡拓扑结构。
1998-05-30 astro-ph gr-qc
