Analytical Representation of a Black Hole Puncture Solution
"移动穿刺“技术使双黑洞的数值模拟取得了巨大的进步。Hannam等人最近证明，对于通常用于移动穿刺模拟的合适规范条件，单个黑洞的演化导致了众所周知的与时间无关的史瓦西最大切片。他们在各向同性坐标数值构造相应的解决方案，并证明其有用性，例如，用于测试和校准采用移动穿刺技术的数值代码。在这份简报中，我们指出，这个解决方案也可以解析地构造，使其作为数值代码的测试用例更加有用。
2007-01-05 gr-qc
Puncture black hole initial data in the conformal thin-sandwich formalism
我们重新讨论了爱因斯坦约束方程共形薄三明治分解中穿刺黑洞初始数据的构造。以前已经表明，这种方法不能产生准平衡虫洞数据，连接两个渐近平坦的空间无限。这个论点并不适用于小号数据，小号数据将一个宇宙中的空间无限与另一个宇宙的未来类时无限联系起来。作为一个数值演示，我们提出了一个单一的助推喇叭穿刺黑洞，共形薄三明治形式主义的原始版本中构建的结果。
2011-08-17 gr-qc
Late Time Analysis for Maximal Slicing of Reissner-Nordström Puncture Evolutions
我们对Reissner-Nordström黑洞时空的最大切片进行了晚期时间分析。特别是，我们讨论了崩溃的流逝，在喉和事件视界的甚至和穿刺的流逝。在后一种情况下，我们还确定了穿刺处的失效值。此外，在后期的限制切片拉伸效应进行了研究，因为它们出现最大切片穿刺演变。我们对一个具有穿刺失效的Schwarzschild黑洞进行了数值实验，发现与解析结果一致。
2004-06-10 gr-qc
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
Trumpet-puncture initial data for black holes
我们提出了一种新的方法，穿刺方法的基础上，构建黑洞的初始数据在所谓的喇叭几何，即在切片上，渐近线的非零面积半径的限制表面。我们的方法很容易实现数值，至少对于非旋转黑洞，不需要任何内部边界条件。我们目前的数值结果，得到了与均匀网格有限差分代码，增强黑洞和二元黑洞。我们还评论了这种方法的自旋黑洞的推广。
2009-10-01 gr-qc
Slice Stretching Effects for Maximal Slicing of a Schwarzschild Black Hole
当对扩展史瓦西时空进行最大切片切片时，会产生切片拉伸效应，如切片吸和切片包。对于任意的空间坐标，这些影响可以量化的背景下，出现的失效作为奇数和偶数失效的线性组合的边界条件。然后推导出有利的边界条件，使整体切片拉伸发生在数值模拟的后期。允许失效成为负的，这一要求导致失效函数的做法在晚些时候的奇数失效对应的静态史瓦西度规。此外，要求数值上有利的时滞保持非负，结果得到奇数和偶数时滞的平均值。在后期，由于穿刺演变而产生的穿刺处的零梯度的推移正是这种形式。最后给出了如何避免切片拉伸效应的分析论证。文中详细研究了移位函数的切除技术和工作机理。
2004-10-27 gr-qc
Gauge conditions for binary black hole puncture data based on an approximate helical Killing vector
我们表明，准圆二进制黑洞轨道的穿刺数据允许一个特殊的规范选择，实现了一些必要的条件存在的近似螺旋Killing矢量场。引入自由参数的流逝在穿刺，我们可以满足的条件，Komar和ADM质量同意在空间无穷大。近似Killing矢量的其他几个条件则自动满足，并且3度规在小于轨道时标的时标上演化。然而，非本征曲率的时间导数仍然很重要。然而，准圆穿刺数据并不像人们所期望的那样远离螺旋基灵矢量。
2003-06-04 gr-qc
Puncture black hole initial data: a single domain Galerkin-Collocation method for trumpet and wormhole data sets
我们提出了一个单域Galerkin配置方法来计算穿孔初始数据集的单一和二进制，无论是在喇叭或虫洞的几何形状。属于Galerkin和配置方法的方面的组合，以及在所有情况下通过球坐标显示是非常有效的。我们提出了一个描述喇叭形和旋转黑洞的共形因子的统一表达式。特别地，对于旋转的喇叭形黑洞，我们展示了由于从球形到扁椭球体的旋转而引起的极限曲面的变形。我们还重新审视了喇叭和虫洞穿刺数据集中的能量含量。该算法可以推广到描述二元黑洞。
2017-03-27 gr-qc
Quasi-equilibrium binary black hole sequences for puncture data derived from helical Killing vector conditions
我们构造了一个二进制黑洞穿刺数据的假设下得出的序列：（i）的ADM质量的每个穿刺在渐近平坦的空间中测量的穿刺保持恒定沿序列，和（ii）沿序列的轨道是准圆形的意义上，满足几个必要条件的存在一个螺旋Killing矢量。这些条件是无限远处ADM和Komar质量相等，以及每次穿刺时ADM和重新缩放的Komar质量相等。在本文中，我们明确给出的情况下，一个等质量的黑洞二元无自旋的结果，但我们的方法也可以应用在一般情况下。我们发现，数值精度的视视界质量也保持不变，沿序列和预测的最内部的稳定的圆形轨道是类似的，已经发现与有效的潜在的方法。
2003-07-07 gr-qc
How to move a black hole without excision: gauge conditions for the numerical evolution of a moving puncture
最近的实验表明，未切割的黑洞穿越计算网格，这是数值相对论的一个重大进展。稳定和准确的模拟多个轨道，其辐射波，结果。这种能力是严格加强了一个谨慎选择的衡量标准。在这里，我们提出了分析的考虑，建议某些规范的选择，并在数值上证明其效力，在发展一个单一的移动穿刺黑洞。
2006-06-18 gr-qc
Spinning black hole in the puncture method: Numerical experiments
在数值模拟中，黑洞内部的强场区域需要特别注意。处理这个问题的一种方法是移动穿刺方法，它已经成为数值相对论的一个重要工具，因为它允许长期模拟的二元黑洞。该方法的一个重要组成部分是选择“1+ log”切片条件。我们在旋转黑洞时空中对这种切片条件进行了研究。讨论了当自旋加入时，定态Schwarzschild '1+ log'-喇叭的结果如何变化.这一修改使得一个简单而廉价的算法，用于确定一个非移动的黑洞的自旋为这个特定的切片条件。通过对单个黑洞、双星中子星和混合双星的模拟，验证了该算法的适用性。
2014-03-23 gr-qc
Evolving a puncture black hole with fixed mesh refinement
提出了一种在数值相关性中处理网格加密界面的算法。我们详细的行为，这样的界面附近的动态黑洞时空的强场区域的解决方案，特别注意的收敛性能的模拟。在我们的应用程序中，这种技术的演变穿刺初始数据与消失的位移，我们证明，它是可以同时保持二阶收敛附近的穿刺和扩展的外边界超过100米，从而接近渐近平坦的区域中的边界条件问题是不那么困难，波提取是有意义的。
2006-02-03 gr-qc
Probing the puncture for black hole simulations
利用黑洞模拟的穿刺方法，将虫洞几何的第二无限域压缩为计算网格上的一个穿刺点。穿刺周围的区域迅速演变为喇叭形几何形状。计算网格只覆盖了喇叭喉的一部分。它终止于边界，边界的位置取决于分辨率。这就提出了一种可能性，即喇叭形几何中的扰动可以沿着喇叭形喉部传播，从穿刺边界反射，并以分辨率依赖的时间延迟返回黑洞外部。未观察到这种病理行为。这是解释的观察，一些微扰模式传播的共形几何，其他传播的物理几何。穿刺边界仅存在于物理几何体中。在物理几何结构中传播的模式总是在穿孔边界处被引导远离计算域。有限差分格式确保这些模式通过边界平流，而不耦合到在共形几何形状中传播的模式。这些结果得到了数值实验的支持，与标准的笛卡尔有限差分格式的球对称引力场的发展代码。该代码使用鲍姆加特-夏皮罗-柴田-中村制定爱因斯坦方程与1+日志切片和伽马-驱动器移位条件。
2009-10-23 gr-qc
Quasi-circular orbits of conformal thin-sandwich puncture binary black holes
我构造的初始数据等质量无旋的二元黑洞使用共形薄三明治穿刺（CTSP）的方法。我定位准圆轨道使用有效势的方法，并估计的最内稳定圆轨道（ISCO）的位置。ISCO的预测是一致的共形薄夹层数据使用切除技术的结果。这些结果还表明，ISCO预测的有效势和ADM-Komar质量比较方法同意共形薄三明治数据，就像他们做的Bowen-York数据。
2005-08-23 gr-qc
Distorted Black Hole Initial Data Using the Puncture Method
我们使用穿刺方法求解单个畸变黑洞的初始数据，其中哈密顿约束对于度规共形因子的非奇异部分被写成R^3中的椭圆方程。用这种方法我们可以生成等距和非等距的黑洞数据。对于等距情况，我们的数据直接与Bernstein等人获得的数据相比较，他们在黑洞的喉部施加等距边界条件。我们的数值模拟使用并行多重网格椭圆方程求解器与自适应网格细化。网格细化使我们能够在黑洞周围使用高分辨率，同时保持网格边界远离渐近区域。
2004-12-01 gr-qc
Dynamical perturbations of black-hole punctures: effects of slicing conditions
虽然许多数值相对论模拟采用1+log切片条件，但避免冲击的切片条件形成了一种可行的，有时是有利的替代方案。尽管这两个条件满足类似的方程，最近的数值实验指出，在黑洞穿刺附近的流逝的行为有质的差异：1+日志切片，流逝出现近似指数衰减，而冲击避免切片，它执行近似谐波振荡。受此观察的启发，我们考虑史瓦西时空的动力学坐标变换来描述静态喇叭几何的小扰动解析。我们发现，所得到的方程的字符取决于（未扰动）平均曲率在黑洞穿刺：1+日志切片它是积极的，预测指数衰减的流逝，而冲击避免切片消失，导致谐波振荡。除了确定这些定性差异的起源的平均曲率的值，我们的分析提供了洞察不同切片条件下的黑洞穿刺的动力学行为。
2023-03-29 gr-qc
Are moving punctures equivalent to moving black holes?
在模拟双黑洞系统的螺旋和合并时，需要特别注意处理奇点。数值相对论模拟中使用了两种主要的技术：第一种也是更传统的技术从每个类空超曲面上的数值网格中“切除”奇点的空间邻域。第二个也是最近的一个，相反，从一个“穿孔”解决方案开始，然后发展完整的3-度量，包括奇点。在连续极限，切除是合理的爱因斯坦方程的光锥结构，并在实践中，可以给出精确的数值解时，适当的离散化。然而，由于场变量在穿刺处是不可微的，因此没有证据证明移动穿刺技术是正确的，特别是在离散情况下。为了研究这个问题，我们使用这两种技术来演化一个等质量非自旋黑洞的二元系统。我们比较了两个曲率4-标量的演化与适当的时间沿不变定义的世界线中间的两个黑洞，使用Richardson外推，以减少有限差分截断误差的影响。我们发现，切除和移动穿刺演化沿着世界线产生了相同的不变量，因此在世界线的因果过去中产生了相同的时空。这提供了令人信服的证据，证明移动的穿刺确实等同于移动的黑洞。
2007-05-11 gr-qc
BSSN in Spherical Symmetry
爱因斯坦演化方程的BSSN（Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura）形式是球对称的。这些方程可以用来解决一个单一的史瓦西黑洞的背景下，在数值相对论的技术和概念问题。球对称的好处之一是可以在Kruskal-Szekeres图上跟踪数值网格点。给出了适合于Schwarzschild黑洞穿刺演化的边界条件。几个结果示出穿刺进化使用四阶有限差分实现的方程。
2008-08-19 gr-qc
Self force via m-mode regularization and 2+1D evolution: Foundations and a scalar-field implementation on Schwarzschild
为了模拟极端质量比的双螺旋（LISA任务的关键目标）的辐射演化，该社区需要有效的方法来计算克尔时空上的引力自作用力（SF）。在这里，我们进一步开发了一个实用的“$m$模式正则化”计划SF计算，并给出第一个实施的细节。该方法的关键步骤是（i）用适当的“穿刺”去除扰动场的奇异部分，以在围绕粒子世界线的有限世界管内留下足够规则的残差，（ii）在方位角上分解，（$m$ -）模式，（iii）用有限差分格式在2+1D中的$m$ -模式的数值演化，以及（iv）从模和重构SF。该方法依赖于一个明智的选择穿刺，基于Detweiler-Whiting分解。我们给出了一个工作定义的“秩序”的穿刺，并显示它如何确定的收敛速度的$m$模式和。SF的耗散部分显示指数收敛的模式和，而保守部分的$m$模式和收敛于幂律。在后一种情况下，个体模态贡献在大$m$处下降，对于偶数$n$为$m^{-n}$，对于奇数$n$为$m^{-n+1}$，其中$n$是穿孔顺序。我们描述了一个$m$模式的实现与四阶穿刺计算沿圆测地线上史瓦西的标量场SF。在即将发表的姊妹论文中，我们将计算扩展到克尔时空。
2010-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Binary black-hole evolutions of excision and puncture data
我们提出了一个新的数值代码开发的二元黑洞时空的演化使用不同的初始数据和演化技术。该代码被证明产生国家的最先进的模拟轨道和吸气黑洞二进制收敛波形。我们还提出了第一个详细的研究重力波形的依赖性，从三维演变的不同类型的初始数据。为了这个目的，我们比较重叠克尔-Schild，Misner和Brill-Lindquist数据在很宽的范围内的初始分离的迎面碰撞所产生的波形。
2007-10-16 gr-qc
Geometry and Regularity of Moving Punctures
黑洞双星的数值模拟最近取得了重大进展，使用穿刺方法。我们研究如何以及为什么这种方法的工作原理，通过演变一个单一的黑洞。的坐标奇异性，因此在穿刺的几何形状被发现在进化过程中发生变化，从代表一个渐近平坦的结束，是一个圆柱体。我们构造了一个解析解的球对称的黑洞的定态匹配的数值结果，并表明，在穿刺的演变是不是由文物为主，但确实发现的分析结果。
2008-01-07 gr-qc
Bona-Masso slicing conditions and the lapse close to black-hole punctures
我们考虑出现在延时函数$α$的Bona-Masso切片条件中的几个函数族$f(α)$。聚焦于球对称和时间无关的切片，我们将这些条件应用于史瓦西时空，以构造关于面积半径$R$的流逝$α$的解析表达式。然后，我们转换到各向同性坐标，并确定在黑洞穿刺附近的各向同性半径$α$ $r$的依赖性。我们提出了以前考虑的功能$f(α)$的推广，其中，领先的顺序，失效是成比例的$r$，而不是一个非整数幂的$r$。我们还进行了动力学模拟，在球对称，并证明了上述选择的优点，采用谱方法的数值模拟。
2022-01-21 gr-qc
Alternatives to standard puncture initial data for binary black hole evolution
标准穿刺初始数据已被广泛用于数值二元黑洞演化，尽管它们的缺点，最显着的是固有的缺乏引力辐射在初始时间，随后由一个突发的虚假辐射。我们研究了三种可选的初始数据方案的演变。三个备选方案中的两个是基于包含现实引力波的后牛顿展开式。第一种方案基于Arnowitt、Deser和Misner横向无痕（ADMTT）规范中的二阶后牛顿展开，该规范已恢复以接近黑洞的标准穿刺数据。第二种方案是基于远离黑洞的ADMTT规范中两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规与一阶后牛顿展开的渐近匹配。最后一种方案是通过两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规与远离黑洞的调和规范中的二阶后牛顿展开式的渐近匹配得到的。当演化时，第二种方案未能产生准圆轨道（而是导致几乎迎头碰撞）。这种故障可以追溯到由于低阶匹配而导致的非本征曲率的不准确。更令人鼓舞的是，后两种选择导致准圆轨道，并显示从演化开始的引力辐射，以及减少虚假辐射。目前的不足之处相比，标准的穿刺数据包括更多的偏心轨迹在inspiral和较大的约束违规，因为替代的数据集只是爱因斯坦方程的近似解。偏心问题可以通过调整初始动量参数来改善。
2012-10-24 gr-qc
Oppenheimer-Snyder Collapse in Moving-Puncture Coordinates
移动穿刺坐标常用于黑洞的数值模拟。它们对于真空史瓦西黑洞的性质已经在许多研究中进行了分析。然而，在含有物质的时空中，移动穿刺坐标的行为还不太清楚。在本文中，我们探讨了这些坐标的奥本海默-斯奈德崩溃的行为，即，一个密度均匀、无压力的尘埃球在最初静止时坍缩成一个黑洞。奥本海默-斯奈德坍缩提供了一个严格的测试的奇异性避免性质的移动穿刺坐标，因为奇点可以形成更快，比它会与压力的物质。我们的研究结果包括物质密度，失效函数，平均曲率在早期的解析表达式，以及有趣的限制以后的时间。我们还进行了数值模拟以获得完整解，这些结果表明，即使在没有压力的情况下，移动穿刺坐标也能够避免奇异性。到了后期，几何形状就变成了真空黑洞的喇叭状切片。
2011-09-02 gr-qc
Binary Black Hole Coalescence in Semi-Analytic Puncture Evolution
用一种新的方法半解析地研究了双黑洞合并问题。我们的处方采用了保守的骨架哈密顿量，描述了轨道布里-林德奎斯特虫洞（在数值相对论中称为穿孔）在无波截断的爱因斯坦场方程[G. Faye，P. Jaranowski和G. D { \bf 69}，124029（2004）]。在Burke-Thorne规范结构中，我们以透明的Hamilton方式，借助准圆轨道上致密双星的3.5PN精确角动量通量，将引力辐射反应的影响纳入到上述骨架动力学中，得到了一个半解析的黑洞双星合并模型的穿刺演化.利用3.5PN阶TaylorT 4近似，我们对等质量双黑洞的引力波相位演化与数值相对论中的方法进行了{ \it一阶}比较.这种比较表明，修改后的伊顿反应动力学，采用灵活的参数，将需要防止我们的计划和数值相对论之间的失相，类似于在有效的一体化方法所追求的。我们还提供了一个粗略的估计引力波形与二进制黑洞合并的方法。
2008-03-16 gr-qc
Calibration of Moving Puncture Simulations
我们提出了单一和二元黑洞模拟，遵循移动穿刺范例模拟黑洞时空没有切除，并使用移动盒网格细化。聚焦于二进制黑洞配置的模拟覆盖大约两个轨道，我们解决了五个主要问题，确定我们的结果的质量：数值离散化误差，有限提取半径的辐射信号，物理适当的初始数据，规范的选择和计算性能。我们还比较结果，我们已经获得了BAM码这里描述的独立的LEAN码。
2006-10-26 gr-qc
Black hole puncture initial data with realistic gravitational wave content
我们提出了改进的后牛顿启发的初始数据的非自旋黑洞双星，适合于数值演化与穿刺。我们回顾了Tichy et al. [W.蒂希湾Bruegmann，M. Campanelli和P.Diener，Phys.Rev.D67，064008（2003）]，显式地计算剩余的积分项。这些术语提高了远区的精度，并首次在初始数据中包括了现实的引力波。我们研究了这些数据在质心和远区的行为，证明了新度量的横向无痕部分与四极近似波形的一致性。这些数据可用于数值演化，使合并波形和后牛顿inspiral波形之间的直接连接。
2007-08-02 gr-qc
Black Hole Entropy from Spin One Punctures
最近有人提出，对应于史瓦西黑洞的准正规模的渐近值的能量量子的发射，应该与从黑洞视界刺穿的自旋的损失相关联，将伊米尔齐参数固定为一个确定的值。我们表明，饱和的视界与自旋1穿刺重现早期的黑洞熵的公式，包括$ln (area)$修正与确定的系数（-3/2）的大面积。
2003-01-31 gr-qc hep-th
A Reinvestigation of Moving Punctured Black Holes with a New Code
我们报告我们的代码，其中应用移动穿刺方法和自适应/固定网格细化实施，并在其初步性能上的黑洞模拟。基于BSSN公式，最新的规范条件和修改的公式也实施和测试。在这项工作中，我们提出了我们的主要结果的模拟一个单一的静态黑洞，一个移动的单一黑洞，和正面碰撞的一个二元黑洞系统。对于静态穿孔黑洞的模拟，不同的修改的BSSN制定。它表明，目前使用的两套修改导致一个稳定的演变。对于运动的被刺穿的黑洞，我们寻找可行的规范条件，研究自旋对黑洞演化的影响。我们的研究结果证实了其他研究小组先前的研究结果。此外，我们还发现了一个新的规范条件，这个条件还没有被任何其他研究者采用，它也可以给出稳定而精确的黑洞演化计算。我们检查的性能的代码的正面碰撞的一个二元黑洞系统，和协议的引力波形，它产生与其他作品中获得的。为了定性地理解物质对双黑洞碰撞的影响，我们也研究了相同的迎头碰撞场景，但受标量场的扰动。用该程序进行的数值模拟不仅给出了与其他数值相对论小组一致的稳定而精确的结果，而且发现了一个新的可行规范条件，澄清了BSSN公式修正中的一些模糊之处.
2008-12-04 gr-qc
Can a combination of the conformal thin-sandwich and puncture methods yield binary black hole solutions in quasi-equilibrium?
我们考虑结合两种重要的方法来构造二元黑洞的准平衡初始数据：共形薄三明治形式主义和穿刺方法。前者试图在共形三度规中实现平稳性，后者试图避免内部边界，如最小曲面或表观视界。我们表明，这两种方法使部分冲突的边界条件，确定时间片的要求。特别是，它似乎不可能构建切片是准静态的，避免物理奇点，同时连接的一个无处不在的正失效函数，必须获得的条件，如果要避免内部边界。对这些相互冲突的要求进行某种程度的放松，可能会产生一个可解决的系统，但将这些方法结合起来所寻求的一些优点将失去。
2003-06-06 gr-qc
Puncture Initial Data for Black-Hole Binaries with High Spins and High Boosts
我们在穿刺形式下求解了两个具有近极值自旋和相对论性增强的黑洞的广义相对论的哈密顿量和动量约束。我们使用一个非共形平坦的anadrons与衰减叠加的两个洛伦兹提升，共形克尔或共形史瓦西3度量和相应的外在曲率。我们比较这些数据的演变与标准的Bowen-York共形平坦的Ancor（技术上限于固有的自旋$χ=S/M^2_{\text{ADM}}=0.928$和助推$P/M_{\text{ADM}}=0.897$），发现，通常，一个数量级较小的虚假辐射和协议的爆发螺旋和合并。作为第一个案例研究，我们从静止演化出两个等质量黑洞，初始分离为$d=12M$和自旋$χ_i=S_i/m_i^2=0.99$，计算了碰撞产生的波形，辐射的能量和角动量，以及最终残余黑洞的反冲.我们发现，黑洞的轨道曲线在近距离，导致辐射的角动量。我们还研究了轨道非自旋和中等自旋黑洞二进制和标准的Bowen-York数据进行比较。我们发现，非物理的初始辐射脉冲的大幅减少，导致更干净的波形。最后，我们研究的情况下，轨道的二元黑洞系统的自旋大小$χ_i=0.95$在对齐的配置和比较波形和最终的残留结果与SXS合作，发现非常好的协议。这代表了第一个运动的穿刺演变的轨道和旋转的黑洞超过鲍文约克限制。最后，为了提高模拟的精度和效率，我们研究了移动穿刺方法中初始时滞和时滞演化方程的不同选择。
2017-01-11 gr-qc
Conformal-thin-sandwich initial data for a single boosted or spinning black hole puncture
代表准圆形轨道中的二元黑洞的初始数据集序列已被用来计算可能被解释为最内层稳定圆形轨道的东西。这些序列已经计算了两种方法。一种方法是基于传统的共形-横截-无迹分解，从有效势中的转折点定位准圆轨道。第二种方法使用共形薄三明治分解，并确定准圆轨道，需要存在一个近似的螺旋Killing矢量。虽然从这两种方法得到的最内层稳定圆轨道的参数有很大的不同，但随着双星系统的分离度的增加，两种方法得到的初始数据大致相同。为了帮助理解这种协议之间的数据集，我们考虑的情况下，初始数据表示一个单一的助推或旋转的黑洞穿刺的鲍文-约克型，并表明，共形横向无痕和共形薄三明治方法产生相同的数据，都满足条件的近似Killing矢量的存在。
2003-10-14 gr-qc
Binary black hole evolutions of approximate puncture initial data
爱因斯坦场方程的近似解是研究引力现象的重要工具。任何近似的一个重要方面是调查和量化其有效性制度。我们提出了一项研究，评估的影响，近似穿刺初始数据，基于“骨架”的解决方案，提出的爱因斯坦约束Faye等人。[PRD 69，124029（2004）]，对数值演化。使用数据分析工具，我们评估了这些违反约束的初始数据的有效性，并表明当双星的总质量> 40 M（太阳）时，骨架数据的波形与满足约束的初始数据的相应波形的匹配度> 0.97。此外，我们证明了骨架和约束满足初始数据演变之间的差异，从而波形，是由于负哈密顿约束违反本骨架初始数据位于附近的穿孔。在演化过程中，骨架数据发展的哈密顿量和动量约束的违反，随着时间的推移衰减，与二进制系统放松到一个满足约束的解决方案，黑洞的质量较小，因此不同的动态。
2009-02-06 gr-qc
Evolution of near-extremal-spin black holes using the moving puncture technique
我们提出了一种新的径向坐标来表示Kerr度量的穿刺形式。与前面介绍的准径向坐标不同，在极端克尔极限a/M -> 1下，视界半径在我们的径向坐标中保持有限。这大大提高了自旋接近极端克尔极限的黑洞演化的准确性。我们能够准确地发展静止和助推黑洞与自旋高达a/M=0.99使用初始数据构建在这些新的穿刺坐标。利用我们提出的新的背景共形度量的穿刺度量，可以构造具有快速旋转黑洞的致密双星的初始数据。我们对单个黑洞的模拟表明，这样的初始数据可以通过移动穿刺技术成功地进化。
2010-01-22 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic hydrodynamics in the presence of puncture black holes
近年来，许多对真空中双黑洞的数值模拟都采用了移动穿刺方法。这种成功的方法避免了对黑洞内部进行数值切除的需要，并且易于实现。在这里，我们希望探讨如何以及同样的方法可以应用于移动黑洞穿刺在相对论流体动力学物质的存在。首先，我们在真空中演化单个黑洞穿刺，以校准我们的BSSN（Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura）实现，并确认外部时空的数值解对任何"垃圾“都是不变的（即，约束违反）的初始数据中采用的黑洞内部。然后，我们专注于相对论邦迪吸积到一个移动的穿刺史瓦西黑洞作为我们的高分辨率激波捕捉相对论流体力学计划的数值试验台。我们发现，流体动力学方程可以成功地发展在内部，而不施加数值切除。这些结果有助于激励采用移动穿刺方法来处理双黑洞-中子星问题，使用共形薄三明治初始数据。
2007-10-15 astro-ph gr-qc
Schwarzschild Black Hole in Anti-De Sitter Space
本文综述了不同维反De Sitter（AdS）空间和四维Schwarzschild反De Sitter（SAdS）黑洞的几个方面。
2017-11-07 gr-qc
What is the topology of a Schwarzschild black hole?
我们研究史瓦西黑洞的拓扑结构，通过这个时空在高维空间的浸泡。通过Kasner和Fronsdal的浸入，我们计算了Schwarzschild黑洞的扩张.
2011-11-24 gr-qc
Schwarzschild-f(R) Black Holes and the Absence of Black Hole Bomb Effect
本文采用基于Descartes符号法则的解析方法，证明Schwarzschild-f(R)黑洞在带电大质量标量微扰下超辐射稳定，因而不存在黑洞炸弹效应。
2024-06-18 gr-qc
Energy Distribution of a Schwarzschild Black Hole in a Magnetic Universe
在Tolman公式下，我们得到了磁宇宙中Schwarzschild黑洞的能量分布.
2000-10-25 gr-qc
Simulations of rotating neutron star collapse with the puncture gauge: end state and gravitational waveforms
本文采用新的3+1相对论数值模拟方法，采用爱因斯坦方程的Z4 c公式，移动穿刺规范条件和广义相对论流体力学的保守网格加密方案，重新研究了旋转中子星到黑洞的引力坍缩.坍缩的最终状态相比，从旋转穿刺的初始数据的演变产生的真空时空。使用局部分析的度量场，我们证明了这两个时空实际上同意。详细分析了引力波波形。利用简化的时空图将辐射发射与坍缩动力学联系起来，讨论了其波形结构与黑洞微扰理论波形结构的相似性。
2015-06-23 gr-qc
Analytic continuation of the rotating black hole state counting
在圈量子引力中，球形黑洞可以用一个被击穿的2-球的陈-西蒙斯理论来描述。球体代表地平线。这些穿刺是穿过视界并携带量子面积的自旋网络的边缘。我们可以推广这种结构，并通过在2-球中添加一个额外的角动量J的穿刺来模拟旋转的黑洞。在此模型下计算了旋转黑洞的熵，并研究了它的半经典极限。在进行解析延拓，将Barbero-Immirzi参数发送到+/- i之后，我们证明了熵的半经典展开中的首阶项独立于J的值再现了Bekenstein-Hawking定律。
2016-07-08 gr-qc
Schroedinger Equation of the Schwarzschild Black Hole
我们用一个自由变量来描述史瓦西黑洞的引力自由度。我们引入一个方程，我们建议是Schwarzschild黑洞的Schroedinger方程对应于这个模型。我们显式地求解薛定谔方程，得到了黑洞的质量谱，使得它可以被一个相对于黑洞处于静止状态的很远的观测者观测到。我们的方程意味着史瓦西黑洞内部没有奇点，并且黑洞具有一定的质量不为零的基态。
1996-02-05 gr-qc
Path Integrals for Causal Diamonds and the Covariant Entropy Principle
我们研究因果钻石闵可夫斯基，史瓦西，（反）德西特，和史瓦西德西特时空使用欧几里德方法。因果菱形的零边界映射到孤立的穿刺在父流形的欧几里德延续。这些穿孔周围的边界项使欧几里得作用减少$A_\diamond/4$，其中$A_\diamond$是钻石周围的全息屏幕的面积。我们确定这些边界的贡献与最大熵的重力自由度与钻石。
2020-08-08 gr-qc hep-th
Images from disk and spherical accretions of hairy Schwarzschild black holes
本文研究了毛状Schwarzschild黑洞在盘吸积和球对称吸积下的阴影与图像，发现双光子球黑洞具有可区分的额外光环特征，而单光子球黑洞因参数竞争效应产生图像简并难以区分。
2023-08-23 gr-qc
Microcanonical Quantum Statistics of Schwarzschild Black Holes
结果表明，量子化的Schwarzschild黑洞，如果用具有指数重数的平方根能谱描述，可以被看作是微正则系综，而不会导致预期的量子力学性质.
1997-11-06 gr-qc
The stable problem of the black-hole connected region in the Schwarzschild black hole
研究了Schwarzschild黑洞的稳定性。使用潘勒维坐标，我们的区域可以定义为史瓦西黑洞的黑洞连通区域（r> 2 m，见正文）或史瓦西黑洞的白洞连通区域（r> 2 m，见正文）。研究了黑洞连通区域的稳定性问题。结论如下：（1）在黑洞连通区中，初始正则扰动场必须具有实频率或虚频率不大于-1/4 m的复频率，因此从物理学家的观点看，黑洞连通区是稳定的;（2）相反，在数学家的观点中，实频率的存在意味着在黑洞连通区域中的稳定性问题不能用线性微扰法求解。
2005-12-18 gr-qc
Hydrodynamics and global structure of rotating Schwarzschild black holes
利用旋转Schwarzschild黑洞度规，研究了理想流体沿锥面向内旋转流向黑洞时的流体动力学性质。在旋转Schwarzschild黑洞的赤道面上，我们导出了具有有效势的径向运动方程和稳态轴对称流体的Euler方程。此外，数值分析计算了旋转Schwarzschild流形上粒子的有效势，包括单位静止质量的角速度、总能量和角动量。在旋转史瓦西黑洞事件视界内外也构造了高维的全局嵌入。
2005-03-18 gr-qc
Evolutions of Nearly Maximally Spinning Black Hole Binaries Using the Moving Puncture Approach
我们证明了基于移动穿刺形式主义的数值相对论代码能够进化出几乎最大限度地旋转的黑洞二进制文件。我们比较了一个新的进化的等质量，对齐自旋二进制与无量纲自旋chi=0.99使用基于穿刺的数据与最近的模拟SXS合作。我们发现我们的新波形与SXS协作发布的结果的重叠大于0.999。为了生成我们的新波形，我们使用了最近引入的HiSpID穿刺数据，CCZ4进化系统和修改后的失效条件，有助于保持视界半径相当大。
2017-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Shadow of Schwarzschild-Tangherlini black holes
研究了H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影，并解析计算了额外维对黑洞阴影的影响.黑洞在其强大的引力场的作用下会投射出阴影，这是一种光学现象。对于史瓦西黑洞来说，引力场是一个被圆圈覆盖的暗区。我们证明了零测地线方程可以用Hamilton-Jacobi方法积分，这使我们能够研究H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影.有趣的是，对于固定的质量参数值，H $D$时空中的阴影比4 $D$史瓦西黑洞中的阴影小。此外，H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影是同心圆，圆的半径随着$D$的增加而减小。我们在不同的参数值下，在不同的维度上可视化光子区域和阴影，并且还研究了能量发射率。我们的结果在$D=4$极限下精确地约化到了\emph{vis-$\grave{a}$-vis} Schwarzschild黑洞的情形。
2017-07-22 gr-qc
A Quantum Material Model of Static Schwarzschild Black Holes
本文提出了静态爱因斯坦场方程的量子力学公式，用以构造时空特征为（--++）的静态Schwarzschild黑洞内部的物质度规本征态.量子态的谱被确定为表面引力的整数倍。给出了黑洞熵的统计解释，提出了史瓦西黑洞质量的量子化规则。
1997-03-16 gr-qc
Statistical analysis of entropy correction from topological defects in Loop Black Holes
本文在LQG形式下讨论了当视界上的穿刺数被看作量子头发时量子黑洞的熵，即在巨正则（面积）系综中计算了黑洞的熵.熵是平均面积和平均穿刺次数的函数，与贝肯斯坦-霍金熵几乎没有相似之处。在热力学极限下，“温度”和化学势都可以被证明是每个穿刺的平均面积的函数。在一个固定的温度下，穿刺的平均数量成正比的平均面积，我们恢复贝肯斯坦-霍金面积熵定律的领先秩序，提供的Barbero-Immirzi参数，$γ$，是适当的固定。这也将化学势与$γ$联系起来。我们得到了一个子领导的校正，这是不同的签名从微正则和正则系综在其符号，但同意在巨正则系综与早期的结果。
2012-07-30 gr-qc
Strong gravitational lensing by Schwarzschild black hole
史瓦西黑洞可以产生强烈的引力透镜。相对论图像是由于光在黑洞周围弯曲而产生的。提出了一个研究强引力透镜的模型方程。该模型方程可以很好地描述从非常接近光子球的范围到第一相对论像的弯曲角。
2012-08-16 gr-qc
Unruh effect and entropy of Schwarzschild black hole
我们认为Unruh效应是Schwarzschild黑洞熵的一个起源，从而暗示了引力的一元论演化。我们用Unruh视界组模拟了黑洞，并估计了系统的总熵.考虑到发射粒子的质量和自旋的依赖性。所得结果可以很容易地推广到粒子的任何其他固有自由度。给出了Unruh效应对Schwarzschild黑洞熵的贡献的精确解析形式。
2019-03-22 gr-qc
Thermodynamics of Schwarzschild-de Sitter black hole: thermal stability of Nariai black hole
通过引入基于标准和Bousso-Hawking标准化的两个温度，研究了Schwarzschild-de Sitter黑洞的五维热力学.我们用热力学热力学第一定律导出热力学量。这两个温度表明纳里艾黑洞热力学不稳定。然而，似乎黑洞热力学有利于标准归一化，而不赞成Bousso-Hawking归一化。
2008-03-28 gr-qc
