Instability of hyper-compact Kerr-like objects
天体物理学上黑洞的可行替代物包括没有视界的超紧凑物体，如引力星、玻色子星、虫洞和超旋星。作者最近表明，典型的快速旋转引力星和玻色子星发展出强烈的不稳定性。该分析在本文中扩展到广泛的一类水平的物体近似克尔几何。详细调查的虫洞和superspinars，使用合理的模型和镜像边界条件的表面。像引力星和玻色子星一样，这些物体是不稳定的，不稳定的时间尺度很短。这一结果加强了先前的结论，即观测到的具有大旋转的超紧凑天体很可能是黑洞。
2008-08-12 astro-ph gr-qc hep-th
Study of Einstein-bumblebee gravity with Kerr-Sen-like solution in the presence of a dispersive medium
在爱因斯坦-大黄蜂引力理论中出现了一个类似于Kerr-Sen的黑洞解。该解以显式的方式包含一个Lorentz破坏参数。我们研究了这个被等离子体等分散介质包围的类克尔森黑洞背景中的零测地线。我们研究了黑洞的电荷、Lorentz破坏参数和等离子体参数对光子轨道的影响，并计算了Lorentz破坏参数和等离子体参数同时存在时的有效势.我们还研究了洛伦兹破坏参数和等离子体参数对黑洞热辐射能量发射的影响。此外，我们还在弱场近似下计算了无质量粒子的偏转角，并考察了在等离子体存在下它随Lorentz破坏参数的变化。利用事件视界望远镜（EHT）合作观测的结果，对这个类Lorentz违反Kerr-Sen黑洞的参数进行了约束.
2022-02-01 gr-qc hep-th
Black holes: on the universality of the Kerr hypothesis
在多大程度上，所有天体物理学上的、暗的、致密的物体都是黑洞（BH），并由克尔几何描述？我们开始挑战这个通常被称为“克尔假设”的非凡想法的普遍性。在建立其合理性和及时性，我们定义了一个最小的合理性标准的替代模型的黑暗紧凑的对象。然后，作为原理的证明，我们讨论具体的，动态鲁棒的非克尔黑洞和无视界的模仿者，1）通过基本的理论，特别是动力学，测试，2）匹配（一些）最先进的天体物理观测值和3）只出现在一些（宏观）尺度。这些例子说明了克尔假设的普适性（在所有宏观尺度上）如何受到挑战。
2022-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lorentz violation induced vacuum birefringence and its astrophysical consequences
在圈量子引力的电磁场中，光子的两个螺旋度具有不同的相速度和群速度，称为“真空双折射”。天体物理光源的线偏振光可能出现两种新现象：“峰值倍增”和“去偏振”。我们发现，观察这两种现象的标准是相同的。此外，从最近观测到的天鹅座X-1的$γ$射线偏振，我们得到了洛伦兹破坏参数$χ$的上限$\sim 8.7\times10^{-12}$，这是已知系统中最严格的约束。我们还建议分析费米LAT伽玛暴可能存在的“双峰”现象。
2011-06-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Effective stability against superradiance of Kerr black holes with synchronised hair
具有同步毛发的克尔黑洞[arXiv：1403.2757，arXiv：1603.02687]是无毛发猜想的反例，在广义相对论中，它与服从所有能量条件的简单物质场（质量为$μ$）最小耦合。由于这些解像克尔一样有一个能区，所以它们一直有可能受到超辐射不稳定性的影响，这与克尔导致它们动力学形成的过程相同。最近的一项突破[arXiv：1711.08464]证实了这种不稳定性，并计算了解决方案样本的相应时间尺度。我们讨论如何这些结果和其他观测支持两个结论：$1)$从克尔极限开始，头发的增加固定耦合$μM$（其中$M$是BH质量）增加的时间尺度的不稳定性; $2)$有头发的解决方案，这个时间尺度，天体物理学黑洞质量，大于宇宙的年龄。后一个结论引入了有限的、但与物理相关的有效稳定性概念。前一个结论，使我们能够确定一个天体物理上可行的域，这种有效稳定的毛茸茸的黑洞，发生，保守，为$Mμ\lesssim 0.25$。这些是动态形成的多毛黑洞，从克尔的超辐射不稳定性，在天体物理时间尺度内，但其自身的超辐射不稳定性只发生在宇宙学时间尺度内。
2018-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Modeling-Free Bounds on Nonrenormalizable Isotropic Lorentz and CPT Violation in QED
某些形式的洛伦兹和CPT违反的最强界限来自天体物理学数据，设置这样的界限可能需要理解和模拟遥远的辐射源。然而，也希望有不依赖于这些类型的详细模型的边界。不依赖于任何天体物理学物体模型的边界可以从实验室实验和某些天体物理学观测中得出。对于电子、正电子和光子色散关系的各向同性修正，最强的这样的界限来自宇宙学双折射、光子衰变的缺失以及轻子束辐射的数据，其形式为E^2 = p^2 + m^2 + Δ p^3。边界的强度范围从4 x 10^（-13）到6 x 10^（-33）（GeV）^（-1）能级。
2011-03-17 hep-ph hep-th
Environmentally-induced chaos: Extreme-mass-ratio systems of rotating black holes in astrophysical environments
Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）
研究环境对极端质量比系统轨道动力学的影响，发现非Kerr黑洞中共振岛屿和混沌层的形成，对引力波信号建模有重要贡献。
2026-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Lyapunov exponents, phase transition and chaos bound in Kerr-Newman AdS spacetime
School of Science, Xihua University（西华大学理学院）；Faculty of Engineering and Quantity Surveying, INTI International University（INTI国际大学工程与估价学院）；College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University（重庆师范大学物理与电子工程学院）
本文研究了克尔-新曼AdS黑洞附近粒子的李雅普诺夫指数与相变及混沌界限的关系，发现无质量粒子的指数更精确地表征了相变，并揭示了临界半径对混沌界限违反的影响。
2025-06-30 hep-th
Quasinormal modes of Kerr-Newman black holes: coupling of electromagnetic and gravitational perturbations
本文数值计算了标量情形下Kerr-Newman黑洞的准正规模，其中扰动方程是可分离的。然后，我们研究了不同的近似解耦电磁和引力扰动的克尔-纽曼度规，计算相应的准正规模式。我们的结果表明，当Q<M/2时，由Dudley和Finley导出的Teukolsky类方程对旋转带电黑洞的动力学给出了很好的近似.虽然Dudley-Finley方程不足以处理基于Kerr-Newman的基本粒子模型，但对于天体物理学的应用应该是足够的。
2005-05-29 astro-ph gr-qc hep-th
Measurement of Parity Violation in the Early Universe using Gravitational-wave Detectors
一个随机引力波背景（SGWB）预计将产生许多独立的和未解决的引力波信号的叠加，无论是宇宙学或天体物理学的起源。一些宇宙学模型（例如，以赝标量暴胀子或引力的某些修正为特征）打破宇称，导致极化的SGWB。我们提出了一种新的技术来测量这种奇偶违反，然后我们应用到最近的结果从LIGO产生的奇偶违反SGWB的第一个上限，假设一个通用的幂律SGWB频谱在整个LIGO敏感的频率区域。我们还估计了未来几代引力波探测器对宇称违反的敏感性，无论是幂律谱还是轴子膨胀模型。这种技术提供了一种新的方式来区分宇宙学和天体物理学来源的各向同性SGWB，因为天体物理学来源预计不会产生偏振SGWB。
2012-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kerr Black Holes are Not Unique to General Relativity
最近相当多的注意力集中在通过扩展广义相对论而获得的引力理论上，增加了标量、矢量或张量自由度。在本文中，我们表明，这些理论的黑洞解本质上是无法区分的广义相对论。因此，我们的结论是，一个潜在的观测验证克尔度规周围的天体物理黑洞本身不能被用来区分这些理论。另一方面，探测到克尔度规的偏差将意味着我们对引力物理学的理解需要发生重大变化，这一点仍然是正确的。
2008-01-07 astro-ph gr-qc hep-th
Plausible scenario for a generic violation of the weak cosmic censorship conjecture in asymptotically flat four dimensions
我们给出了四维Einstein-Scalar理论中弱宇宙监督猜想的一个合理反例。我们的设置源于固定克尔黑洞背景下的大质量Klein-Gordon方程的分析。特别是，我们构造了拟正规谱的数值，并在WKB近似下解析，然后继续计算其对Kerr几何的反作用。在政权的参数的分析和数值技术重叠，我们发现完美的协议。我们给出了强有力的证据，在后期的非线性不稳定性的存在。
2020-02-28 gr-qc hep-th
Towards a violation of cosmic censorship
数值证据表明，Kerr-AdS黑洞和“黑共振器”的超辐射不稳定性演化到越来越小的尺度，朝着一个“限制”的黑共振器。使用$AdS_4$超引力，我们认为，这个假定的超辐射不稳定性的终点并不存在。
2015-10-02 gr-qc hep-th
Superradiant instability of Kerr-de Sitter black holes in scalar-tensor theory
本文详细研究了标量张量引力中超辐射导致Kerr-de Sitter黑洞不稳定性的机制。我们的结果为研究具有宇宙学常数的天体物理黑洞中的标量张量引力提供了更多的线索。我们还讨论了在deSitter背景下的自发标量化，发现这种不稳定性也可以以一种特殊的形式发生在球形deSitter位形中。
2014-07-17 gr-qc hep-th
Cosmic Censorship Conjecture in Kerr-Sen Black Hole
利用带电粒子吸收研究了四维杂化弦论的低能有效场论解Kerr-Sen黑洞的宇宙监督猜想的有效性.当黑洞吸收粒子时，由于粒子的守恒量，其上的电荷发生变化。黑洞的变化受粒子运动方程的约束，并且与热力学热力学定律相一致。粒子的吸收会使克尔-森黑洞的质量增加到超过所吸收的电荷（如角动量和电荷）的质量;因此，黑洞不会被过度充电。在近极端的黑洞中，我们观察到一阶膨胀角动量和二阶膨胀电荷违反了宇宙审查猜想。然而，考虑一个绝热过程携带的守恒量的黑洞，我们证明了黑洞视界的稳定性。因此，我们解决违规行为。这符合热力学第三定律。
2017-06-30 gr-qc hep-th
Black hole-naked singularity dualism and the repulsion of two Kerr black holes due to spin-spin interaction
我们报告的可能性相互作用克尔源存在于两个不同的国家-黑洞或裸奇点-这两个国家的特点是相同的质量和角动量。另一个令人惊讶的发现是，尽管两个Kerr黑洞之间不存在平衡，但它们可以相互排斥，这为通过观测天体物理黑洞双星来实验探测自旋-自旋排斥力提供了很好的机会。
2019-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bound on Lyapunov exponent for a charged particle in Kerr-Sen-AdS Black Hole
研究 GMGHS-AdS 与 Kerr-Sen-AdS 黑洞背景下带电粒子的 Lyapunov 指数上界，发现该界限受电荷、角动量、自旋和宇宙学常数影响，在 extremal 状态下破坏显著，数值分析支持解析预测。
2025-06-01 gr-qc hep-th
A Traversable Wormhole from the Kerr Black Hole
本文证明对克尔黑洞近极端近视界区域施加双迹形变可构造可穿越虫洞，并讨论了在渐近平坦时空中非微扰构造四维旋转可穿越虫洞的可能性。
2023-04-14 gr-qc hep-th
First Law, Counterterms and Kerr-AdS_5 Black Holes
我们应用反项减法技术计算Kerr-AdS黑洞在五维中的作用量和其他量，使用两个边界度规：爱因斯坦宇宙和任意角速度的旋转爱因斯坦宇宙。在这两种情况下，所得到的热力学量满足热力学热力学第一定律。我们指出，在以前的计算中违反第一定律的原因是，旋转的爱因斯坦宇宙，作为一个边界度规，是旋转的角速度，这取决于黑洞旋转参数。使用具有任意角速度的边界度规的新坐标系，可以证明所得到的物理量满足第一定律。
2007-08-28 hep-th
Rotating Black Holes in Dilatonic Einstein-Gauss-Bonnet Theory
我们构造了广义的克尔黑洞，包括更高的曲率修正的形式的高斯-邦纳密度耦合到玻色子。我们证明了这些Einstein-Gauss-Bonnet-Schiff on（EBGd）黑洞的存在域是由Kerr黑洞、临界EGBd黑洞和奇异极值EGBd解所限定的. EGBd黑洞的角动量可以超过Kerr界。EGBd黑洞满足广义Smarr关系。我们还比较了它们最内层的稳定圆轨道与克尔黑洞的轨道，并表明了在天体物理系统中可能观察到的差异的存在。
2011-01-14 gr-qc hep-th
Distinguishing Brans-Dicke-Kerr type naked singularities and black holes with their thin disk electromagnetic radiation properties
本文通过比较研究无质量标量场下 Brans-Dicke 理论中旋转几何体周围的薄吸积盘性质，发现模型参数 $γ$ 可对应黑洞或裸奇点解，且两者外部几何差异导致吸积盘热力学与电磁性质不同，为区分黑洞与裸奇点提供了明确观测特征。
2020-02-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kerr black holes with self-interacting scalar hair: hairier but not heavier
（迷你）玻色子星（BS）的最大ADM质量是$M_{\rm ADM}^{\rm max}\sim M_{Pl}^2/μ$。在标量场理论中加入四次自相互作用，由拉格朗日$\mathcal{L}_I=λ|Ψ|^4$描述，最大ADM质量变为$M_{\rm ADM}^{\rm max}\sim \sqrtλM_{Pl}^3/μ^2$。因此，对于迷你BS，天体物理上感兴趣的质量需要超轻标量场，而自相互作用BS可以达到标准模型范围质量的玻色子粒子的值。我们研究了这些相同的自相互作用如何影响具有标量头发的克尔黑洞（KBHsSH）[1]，它可以被视为与中心视界处于稳态平衡的（旋转）BS。值得注意的是，而ADM的质量规模以相同的方式为BS，\textit{horizon mass} $M_H$不增加与耦合$λ$，并且，对于固定的$μ$，它是最大化的“Hod点”，对应于极端的克尔黑洞在消失的头发限制。该质量始终为$M_{\rm H}^{\rm max }\sim M_{\rm Pl}^2/μ$。因此，引入这些自相互作用，黑洞时空可能会变得相当“毛茸茸”，但被困区域不会变得“更重”。我们目前的证据表明，这一观察也持有一个模型与$\mathcal{L}_I= β|Ψ|^6-λ|Ψ|^4$，如果它扩展到\textit{general}标量场模型，KBHsSH与天体物理学有趣的地平线群众\textit{requ…
2015-09-09 gr-qc hep-th
Lensing by Kerr Black Holes
解释天体物理学黑洞的视界尺度观测需要对克尔时空中的零测地线有一个普遍的理解。这些可以分为两类：“直接”射线，主要决定了一个给定的源的观测外观，和高度弯曲的射线，产生一个嵌套的序列的指数缩小图像的主要发射：所谓的“光子环”。我们开发了直接射线的特征和分析研究的高度弯曲测地线。我们定义了三个关键参数$γ$，$δ$，和$τ$，分别控制源的连续图像的缩小，旋转和时间延迟，从而提供了一个分析理论的光子环。这些可观测的参数编码了广义相对论的普遍效应，与发射物质的细节无关。
2020-02-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Weak cosmic censorship conjecture in Kerr black holes of modified gravity
在忽略自引力和辐射的影响下，研究了通过点粒子吸收过程破坏Kerr-MOG黑洞的可能性.利用事件视界的不稳定性和粒子运动方程，得到了物质粒子产生裸奇点的能量上限和下限。我们发现在极端和近极端黑洞的能量上下限之间总是存在能隙，这意味着某些剪裁粒子实际上可以导致弱宇宙监督猜想的违背.然而，当考虑到绝热过程的影响时，结果表明Kerr-MOG黑洞变得更加稳定，而不是裸奇点，从而在一定程度上可以恢复弱宇宙监督猜想.
2019-04-05 gr-qc hep-th
Force-free magnetosphere attractors for near-horizon extreme and near-extreme limits of Kerr black hole
我们提出了一种新的方法来寻找磁主导的力免费磁层周围的高度旋转的黑洞，相关的天体物理喷流模型。利用Kerr黑洞的近视界极端Kerr（NHEK）极限，在NHEK极限下，任意稳定的、轴对称的、规则的无力磁层都可退化为相同的吸引子解.我们使用这个吸引子的解决方案作为从NHEK区域在极端克尔时空扰动的普遍起点。我们证明，通过去二阶微扰理论，有可能找到磁主导磁层周围的极端克尔黑洞。此外，我们认为近视界近极端克尔（近NHEK）限制，提供了一个不同的制度，高度旋转的黑洞。同样在这种情况下，我们发现了一个新的无力吸引子，它可以被用来作为一个普遍的出发点的无力磁层的微扰建设。最后讨论了NHEK吸引子与near-NHEK吸引子之间的关系。
2021-03-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Force-Free Electrodynamics around Extreme Kerr Black Holes
充满等离子体的磁层可以从旋转的黑洞中提取能量，并为各种观测到的天体物理现象提供能量来源。这些磁层由高度非线性的无力电动力学方程（FFE）描述。通常，这些方程只能用数值方法求解。在本文中，我们考虑的FFE方程非常接近视界的最大自旋黑洞，在那里的能量提取发生。由于增强的共形对称性，出现在这个近地平线区域，我们能够解析地获得几个无限族的完全非线性方程的精确解。
2015-03-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
An Improvement for Quantum Tunneling Radiation of Fermions in a Stationary Kerr-Newman Black Hole Spacetime
通过在弯曲时空中Lorentz不变性破坏的Dirac方程中引入一个特殊的类以太矢量，提出了一种改进的计算费米子量子隧穿辐射的方法.作为一个例子，我们将这种新方法应用于带电轴对称Kerr-Newman黑洞。首先，利用LIV理论，我们导出了Kerr-Newman黑洞时空中自旋为1/2的费米子的修正动力学方程。通过求解该方程，我们发现在弯曲时空中，黑洞的Hawking温度和熵的增加或减少与带LIV的Dirac方程的常数$a$和$c$有关。当$c$为正时，新的Hawking温度比未修正的约高$ \frac{\sqrt{1+2a+2cmk_r^2}}{\sqrt{1+2a}}$倍，但熵会降低。对高自旋费米子的情况也作了简要的讨论。
2021-02-09 gr-qc hep-th
Bumblebee gravity with a Kerr-Sen-like solution and its Shadow
洛伦兹违背（LV）场景通过大黄蜂场矢量场$B_μ$参与。自发对称性破缺允许场获得真空期望值，该真空期望值在系统中产生LV。本文从辐射静止轴对称黑洞度规的广义形式出发，求出了一个类Kerr-Sen解。我们计算了大黄蜂旋转黑洞时空中零测地线所提供的有效势。阴影已经为系统中所涉及的参数的不同变化绘制了草图。我们对洛伦兹破坏对阴影的影响进行了细致的研究。辐射的发射率也进行了研究，它是如何变化的LV参数$\ell$仔细研究。
2020-11-27 gr-qc hep-th
Signatures of Einstein-Maxwell dilaton-axion gravity from the observed jet power and the radiative efficiency
爱因斯坦-麦克斯韦介子-轴子（EMDA）引力产生于杂化弦论的低能有效作用量，并提供了一个简单的框架来探索相同的签名。从弦紧化的作用中继承下来的介子场和轴子场在暴胀宇宙学和解释目前宇宙的加速膨胀中有着有趣的结果。因此，在现有的天体物理观测中寻找这些场的足迹是值得的。由于爱因斯坦引力在高曲率域中被期望接受量子修正，黑洞的近视界区域似乎是测试这些偏离广义相对论的理想天体物理实验室。EMDA引力中精确的、稳态的和轴对称的黑洞解对应于带有介子荷的Kerr-Sen时空，而角动量来源于轴子场。来自吸积盘的弹道喷流和连续谱的峰值发射被认为是非常接近事件视界发射的，因此应该带有背景时空的印记。我们计算了克尔-森背景下连续谱的喷流功率和辐射效率，并与微类星体的相应观测结果进行了比较。我们的分析表明，与带有膨胀子电荷的克尔-森黑洞相比，克尔黑洞更受青睐。
2021-02-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
