Quasi-local black hole horizons
本文介绍了准定域视界的主题,其水平适合于已经上过广义相对论第一课的物理学研究生。它回顾了一些简单的例子中的陷阱表面和陷阱区域的性质,陷阱表面的一般性质,包括其稳定性,定义和一些应用的动态,陷阱,和孤立的视野。
2013-03-19 gr-qc
Outer Trapped Surfaces in Vaidya Spacetimes
证明了在总质量有界的Vaidya时空中,包含外捕获面的区域的外边界是事件视界。此外,它表明,在这些时空中包含捕获面的区域并不总是延伸到事件视界。
2007-03-17 gr-qc
Ultimate fate of apparent horizons during a binary black hole merger I: Locating and understanding axisymmetric marginally outer trapped surfaces
在经典数值相对论中,边缘外捕获面(MOTS)是定位和表征黑洞的主要工具。五十年来,人们已经知道,在双星合并过程中,一旦它们足够接近,就会在单个黑洞的初始视视界周围形成一个新的外视界。然而,这些初始视野的最终命运仍然是一个猜测的主题。最近的轴对称研究揭示了这一过程的新的光,这对论文基本上完成了这一系列的研究:我们解决了吞咽后的轴对称演化的初始视野的关键特征。本文首先介绍了一种新的拍摄方法,寻找轴对称MOTS随着重新解释的稳定运营商的模拟的雅可比方程的家庭MOTS。在这里,这些工具用于研究精确解和初始数据。在后续的论文中,他们被应用到黑洞合并。
2021-04-22 gr-qc
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
Holography Abhors Visible Trapped Surfaces
我们证明了全息字典的一致性意味着弱宇宙审查猜想的标志性预测:在经典引力中,被困表面位于事件视界后面。特别地,捕获表面的存在意味着事件视界的存在,并且该事件视界必须在捕获表面之外。更准确地说,我们表明,形成的事件视界以外的强引力区域是一个直接后果的因果楔包含,这是所需的纠缠楔重建。除了在严格经典引力中不存在蒸发奇点之外,我们做了一些假设。我们评论的含义,裸露的被困表面的时空不承认全息对偶,注意到全息复杂性的一个可能的应用程序,并推测双CFT解释的被困表面。
2021-08-20 gr-qc hep-th
Semiclassical regularity of compact trapped regions: From dynamical horizons to inner extremality
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);Institut für Theoretische Physik(理论物理研究所);SISSA - International School for Advanced Studies(国际高等研究院);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);School of Mathematics and Statistics, Victoria University of Wellington(惠灵顿维多利亚大学数学与统计学院)
研究黑洞时空内视界相关问题,通过在特定近似下计算应力 - 能量张量期望值,发现动力学情形下内视界非柯西视界,RSET有限,非极值和内极值时增长情况不同,为半经典亚稳黑洞内部提供候选。
2026-07-07 gr-qc
A note on the rigidity of marginally outer trapped 2-spheres
正如本文所讨论的,在充满物质的时空中,也许有正的宇宙学常数,一个稳定的边缘外陷2-球必须满足一定的面积不等式。也就是说,它的面积必须以$4π/c$为界,其中$c > 0$是自然能量动量项的下界。在本说明中,我们考虑的刚性,结果稳定,或弱最外,边缘外捕获2-球,达到这个上限的面积。Vaidya时空中的“正则”动力学视界和Nariai时空中的某些类空超曲面为主要结果提供了例证。这些结果可以看作是Bray,Brendle和Neves [10]关于具有正下界的标量曲率的黎曼3-流形中面积极小化2-球面的刚性结果的时空模拟。
2015-06-02 gr-qc math.DG
Unstable marginally outer trapped surfaces in static spherically symmetric spacetimes
我们研究了Reissner-NordströmdeSitter时空中内黑洞和宇宙视界的潜在形变。虽然外黑洞视界的刚性由定理保证,但该定理既不适用于内黑洞,也不适用于过去的宇宙视界。此外,对于纯deSitter时空,很明显宇宙视界可以变形(通过平移)。对于特定的参数选择,它表明,无论是内部黑洞和宇宙视界可以无限变形。然而,这些并不延伸到有限变形。一般球对称时空的相应结果。
2017-08-15 gr-qc
Local existence of dynamical and trapping horizons
给定一个时空的类空叶理和某个初始叶上的一个边缘外捕获面S,我们证明了在适当的稳定性条件下,S包含在一个“视界”中,即一个光滑的3-面,它由位于给定叶理的叶中的边缘外捕获片构成。我们还表明,在相当弱的能量条件下,这个视界必须要么是achronal或类空无处不在。此外,我们还讨论了边缘外捕获面的“束缚”性质与“稳定性”性质之间的关系。
2005-06-08 gr-qc
Marginally Trapped Surfaces in Spherical Gravitational Collapse
本文在球对称假设下,详细研究了尘埃和粘性流体的引力坍缩。我们的主要目标是仔细分析在这种引力现象中出现的视界。为此,我们研究的形成和演化的被困表面在这些时空中,特别注意被困区域和圆柱叶边缘被困表面。对俘获面、坍缩壳层以及事件视界的时间演化进行了解析和数值识别。使用不同的密度分布的物质,我们分析,如何修改的性质的边缘被困表面,因为我们改变能量动量张量。这些研究表明,根据质量函数和质量分布,可以设想可能出现动态视界、类时管或孤立视界的情况。
2020-05-12 gr-qc hep-th
Horizon dynamics of distorted rotating black holes
我们提出了数值模拟的克尔黑洞扰动脉冲的引力辐射。对于强扰动,我们发现多达五个同心边缘外捕获表面。这些被捕获的表面成对出现和消失,因此在任何给定的时间,这样的表面的总数是奇数。由边缘外捕获表面跟踪出的世界管被发现是类空的高度动态的制度期间,在早期和晚期接近零超曲面。我们分析了这些边缘被困管的结构的背景下的动力学视界形式主义,计算的扩张传出和传入零测地线,以及评估的动力学视界通量法和角动量通量法。最后,我们计算事件视界。事件视界在高动态区前后都很好地接近视视界。在模拟过程中,没有新的发生器进入事件视界。
2011-04-28 gr-qc
Trapped surfaces, horizons and exact solutions in higher dimensions
给出了判定任意D维Lorentz流形中(D-2)-曲面是否被捕获的一个非常简单的判据。这个结果纯粹是几何的,与特定的引力理论、任何场方程或任何其他条件无关。出现了许多物理应用,这里展示了一些:一般视界的定义,它在黑洞/环和其他已知情况下简化为标准视界;具有(D-2)维阿贝尔运动群的解的分类和在卡鲁扎-克莱因/弦/M理论类型的简单降维下捕获的不变性。最后,一个更强的结果,涉及封闭的捕获表面。它特别提供了一个简单的充分条件,他们的缺席。
2002-05-18 gr-qc hep-th
Rigidity of marginally outer trapped 2-spheres
在一个充满物质的时空中,也许有正的宇宙学常数,一个稳定的边缘外陷的2-球必须满足一定的面积不等式。也就是说,正如本文所讨论的,它的面积必须以$4π/c$为界,其中$c > 0$是自然能量动量项的下界。然后,我们考虑的刚性,结果稳定,或弱最外,边缘外捕获2-球,实现这个上界的面积。特别地,我们证明了一个类似于Bray,Brendle和Neves [10]关于具有正数量曲率的黎曼3-流形中面积极小化2-球面的结果的3维初始数据集的分裂结果.我们进一步表明,这些初始数据集局部嵌入类空超曲面到纳里埃时空。连接到Vaidya时空和动力学视野也进行了讨论。
2016-07-10 gr-qc math.DG
Trapped surfaces, energy conditions, and horizon avoidance in spherically-symmetric collapse
我们考虑半经典引力中的球对称黑洞。对于坍缩的辐射薄壳,我们导出了一个关于外部几何的充分条件,该条件确保了不形成黑洞。这也是一个充分条件,使一个下落的试验粒子能够避开一个已存在的黑洞的视视界,并且只在一定的最小距离内接近它。以黑洞的囚禁区及其外边界-视视界-作为黑洞的定义特征,我们根据一个遥远的观察者来探讨它们的有限形成时间的后果。假设视视界的正则性,我们得到了度规的极限形式和它附近的能量动量张量,它违反了零能量条件(NEC)。这个度规不满足视界回避的充分条件:一个薄壳层坍缩形成一个黑洞,测试粒子(除非太慢)在有限时间内穿过黑洞。然而,在维持NEC违反的预期范围方面可能存在困难,并且不能保证抗扰动的稳定性。
2019-06-03 gr-qc
Where are the trapped surfaces?
我们讨论的边界的时空区域通过每个点的一个被困的表面通过,首先在一些简单的可溶性的例子,然后在自相似Vaidya解决方案。对于后者,边界必须严格位于事件视界内。我们提出了一类严格在视视界外延伸的封闭捕获曲面。
2009-12-18 gr-qc
Formation of trapped surfaces for the spherically symmetric Einstein-Vlasov system
我们考虑球对称的、渐近平坦的、非真空的爱因斯坦方程,用Vlasov方程描述的无碰撞气体作为物质模型。我们发现明确的条件,保证形成一个被困的表面的演化,特别是意味着弱宇宙审查这些数据的初始数据。我们还分析了演化的解决方案后,被困的表面已经形成,我们表明,事件视界是未来完成。此外,我们发现视视界和事件视界并不重合。这种行为类似于在某些Vaidya时空中发现的行为。在Eddington-Finkelstein坐标系下进行分析。
2009-10-07 gr-qc
Emergence of Apparent Horizon in Gravitational Collapse
我们求解了直到引力坍缩“中心”的时空区域中的爱因斯坦真空方程。在这个区域内,我们构建了一个序列的边际外捕获表面(MOTS)的面积为零。这些MOTS形成了一个边缘外捕获管(视地平线)。它从一个点出现,是光滑的(除了在那一点)和类空的。在证明中,我们采用了An和Luk建立的尺度临界捕获面形成准则,并研究了一类新的拟线性椭圆型方程。本文的主要结论证明了Ashtekar关于黑洞热力学的一个猜想。这里构造的时空也可以被看作是著名的Vaidya时空的(非球对称)推广。
2020-10-23 gr-qc hep-th math.DG
Spherically Symmetric Event Horizons and Trapped Surfaces Developing {}from Innociuous Data
在本文中,我们证明了存在的一大类球对称数据$d$(在类空超曲面$S$),从一个完美的流体时空(真空包围)的发展。这个时空包含一个事件视界(其后面有被捕获的表面)。数据$d$是规则的和{ \it无害}的,即数据-表面$S$不包含任何层位或捕获表面区域的点。我们给出了辅助超曲面$H$和恒星边界上的辅助数据,然后求解了理想流体在$H$未来和过去的爱因斯坦方程.我们的解在$H$的过去中在某些选定的类空超曲面$S$上导出了上述数据$d$。通过构造,$H$被证明是视界的物质部分,一旦我们给物质时空加上真空。显然,从$S$上的这些数据$d$中,它(向未来)发展了事件视界$H$。我们求解零曲面$H$上的辅助数据的约束方程。这将这些数据的选择简化为密度$ρ$和$R:=[\text{curvature}]^{-1/2}$的选择。我们的数据满足$ρ$,$2m/R=1$(在恒星边界)和其他属性的积极性。这是通过算法实现的,该算法对于给定的$ρ$产生$R$(从输入参数函数$h \in C^1( \left[0,1\right],\left]0,-\infty \right[)$)。
1994-08-15 gr-qc
Marginally trapped and anti-trapped surfaces for matter evolution in D-dimensions
在本文中,我们探讨了在有和没有宇宙学常数的情况下D维均匀尘埃演化产生的边缘捕获和边缘反捕获表面的形成,这可以通过此类表面的解析表达式看出。我们获得了封闭形式的表达式的正常的地平线,决定其因果性质的规范,也看看这些表面的演变是显着不同的四维对应的几个有趣的功能。我们得到的表达式Ashtekar-Badrikrihnan的面积平衡法的动态视界(类空表面)的情况下,球对称尘埃演化D维定制。
2020-06-10 gr-qc
Confinement by Black Holes
利用最近对未来外捕获视界形式的黑洞的一般定义,讨论了观测者是否能从黑洞中逃逸的问题。在未来的外俘获视界上的观察者必须进入邻近的俘获区。观察者有可能随后从捕获区逃逸。然而,如果视界将时空分成两个不相交的部分,视界内部和视界外部,那么在未来的外部捕获视界内的观察者不能到达外面,假设零能量条件。类似的限制性质适用于被困的局部面积保持圆柱体,如以色列所建议的。
1994-05-25 gr-qc
Curvature estimates for stable marginally trapped surfaces
我们得到了切片时空中稳定边界外捕获曲面曲率的积分估计和上估计。估计绑定剪切的边缘外被困表面的内在和外在的曲率切片包含的表面。这些估计很好地适应了物理感兴趣的情况,如动态地平线。
2006-08-02 gr-qc math.DG
Rigidity of marginally trapped surfaces and the topology of black holes
在最近的一篇论文(gr-qc/0509107)中,作者和Rick Schoen将霍金关于黑洞拓扑的一个经典结果推广到了高维空间。证明了在服从主能量条件的黑洞时空中,除某些特殊情况外,在稳态情况下,事件视界的截面和在一般情况下,“弱最外层”的边缘外捕获面都是正Yamabe型的.这意味着许多众所周知的拓扑限制,并与最近的例子,五维静态黑洞时空与视界拓扑$S^2 \times S^1$是一致的。在本文中,我们排除了“最外”边缘外捕获面,特别是静止黑洞时空中事件视界的截面,任何这种例外情况的可能性(这可能允许,例如,环形截面)。这是从主要结果得出的,主要结果是边缘外捕获表面的刚性结果,这些表面不是正Yamabe类型。
2008-01-14 gr-qc hep-th math.DG
Some Result on Cosmological and Astrophysical Horizons and Trapped Surfaces
我们研究了黑洞视界在$1+1+2$协变背景下的演化,并研究了这些视界的叶理面几何所固有的各种性质。这是通过解释几何和热力学量方面的各种量的公式来完成的。我们建立了一个因果分类的视界在不同类别的时空。我们还恢复了本-多夫和塞诺维拉的结果,他们对状态方程参数$σ$进行了截断,确定了罗伯逊-沃克时空类中的类空视界、类时视界和非扩张视界。证明了Robertson-Walker时空中边缘俘获面(MTS)的稳定性仅在负压条件下才能实现,并通过状态方程参数$σ$的界对Robertson-Walker时空中类空未来外俘获视界(SFOTH)进行了分类.对于Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)模型,通过能量密度与Weyl曲率的电部分之间的关系$\mathcal{E}$,给出了MTTs的因果分类.它进一步表明,只有类空MTTs的叶状稳定MTS,这种稳定性保证没有壳交叉。我们还提供了一个明确的证明黑洞热力学第三定律的LRS II类时空,并通过扩展,任何时空的传出和传入零测地线是正常的MTS。
2019-10-14 gr-qc
On the boundary of the region containing trapped surfaces
考虑了包含未来捕获闭曲面的时空区域的边界。在渐近平坦的时空中,这个边界不需要是事件视界,也不需要是动力学/捕获视界。分析了该边界的一些性质及其局部化,并举例说明。特别是,完全明确的未来陷入紧凑的表面渗透到平坦的Vaidya时空的一部分。
2008-12-15 gr-qc
Causal description of marginally trapped surfaces in D-dimensions
在本文中,我们分析的因果方面的发展边缘捕获表面的D维球对称时空,起源于完美流体与宇宙学常数。示出的正常的边缘捕获管的范数是产品的未来传出的零射线沿传入和传出的零方向的膨胀参数的李衍生物。我们得到了这个范数关于主密度、压强、面积半径和宇宙学常数的封闭形式表达式。对于均匀流体分布的情况下,我们得到一个简单的公式,用于确定因果性质的演变视野。我们得到的因果相图和突出的临界半径。我们确定了许多解决方案的因果签名的边际被困管或边际反被困管总是空的,尽管有一个不断发展的领域。这些解不符合退化层位的标准内外层位分类。我们提出了一个替代的处方,这种分类这些退化的地平线。
2021-04-14 gr-qc hep-th
Trapped surfaces and the Penrose inequality in spherically symmetric geometries
我们证明了Penrose不等式对球对称几何是有效的,即使当视界是沉浸在物质中。物质场不需要静止。唯一的限制是源满足视界外的弱能量条件。视界内的物质不受任何限制。Penrose不等式的证明给出了一个新的形成陷获曲面的必要条件。这个公式也可以修改以给出一个充分条件。我们证明了在引力坍缩的早期阶段,Gibbons对带电黑洞提出的Penrose不等式的修正可以被打破。这项研究完全基于广义相对论的初始数据公式。
1994-01-17 gr-qc
Area inequalities for stable marginally trapped surfaces
在一般非真空动力学时空中,讨论一类非负宇宙学常数和物质源满足主能量条件的稳定最外层边缘俘获面的面积、角动量和电荷不等式.这些不等式提供了动态捕获视界的空间部分的面积的下界,即提供准局部黑洞视界模型的超曲面。特别是,这些不等式代表了在黎曼背景下讨论极小曲面时所采用的洛伦兹工具集的扩展的特殊例子。
2012-01-10 gr-qc
Dynamics of marginally trapped surfaces in a binary black hole merger: Growth and approach to equilibrium
数值研究了双黑洞合并中准局域黑洞视界的行为。我们计算了整个合并过程中黑洞视界的视界多极矩、通量等物理量。这些导致了对两个黑洞合并的更好的定性和定量理解;最终的黑洞是如何形成的,最初的增长,然后安定下来成为克尔黑洞。我们计算的速度,最终黑洞接近平衡在一个完全非微扰的情况下,并确定一个时间,在该时间的线性振铃阶段开始。最后,我们提供了额外的支持,在地平线上的领域相关的领域在波区通过比较在地平线上的下降引力波通量的传出通量估计从引力波形的猜想。
2018-03-23 gr-qc
Phenomenology of dynamical trapped regions
IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理宇宙研究所);SISSA, International School for Advanced Studies(高级研究国际学院);INFN Sezione di Trieste(的里雅斯特国家核物理研究所)
本研究通过数值演化含时Hayward几何上的标量扰动,发现动态弛豫的黑洞模拟体的晚期信号保留其内部动力学历史记忆,而非仅由最终构型决定。
2026-10-01 gr-qc
Pandora's box lid: geometry near the apparent horizon
被视界包围的被困区域是黑洞的定义性特征。然而,在有限时间内,一个远距离观测者的无奇性视视界的形成只与其附近的特殊几何和物质状态相一致。在球对称中,这样的视界只存在于爱因斯坦方程的两类解中。两者都违反了零能量条件(NEC),并允许扩大和收缩捕获区域。然而,一个不断扩大的被困区域会导致防火墙。穿过这道防火墙的观察者的能量密度的加权时间平均值是负的,并且超过了量子场可以产生的最大NEC破坏。结果,要么黑洞只能蒸发,要么半经典物理学已经在视界上崩溃了。一个收缩的俘获区的几何形状随着质量的减小而接近进入的Vaidya度规。只有一类解允许测试粒子穿过视视界,并允许薄壳坍缩成黑洞。这些结果明显地限制了规则黑洞模型。只有当在视界尺度上已经发生了与半经典物理学的显著偏离时,才能实现在视界上具有规则物质性质的模型。海沃德-弗罗洛夫模型可能只描述了蒸发,而不是规则黑洞的形成。
2020-06-12 gr-qc
On the existence of horizons in spacetimes with vanishing curvature invariants
给出了曲率标量不变量为零的时空中不可能存在封闭的捕获面(因此不存在黑洞区)的一个直接而简单的证明。最近推出的“动态视界”,但不包含任何捕获区域的明确的例子也提出。
2003-11-19 gr-qc hep-th
Horizons in a binary black hole merger I: Geometry and area increase
数值相对论的最新进展揭示了当黑洞合并时,边缘捕获表面的行为。现在我们知道,在合并过程中会出现有趣的拓扑特征,并且边缘捕获的曲面可以有自相交。本文介绍了最详细的研究,但这种情况下的物理和几何方面。对于非自旋黑洞的迎头碰撞,我们详细研究了由边缘捕获面演化形成的世界管。在这两部分研究的第一部分中,我们专注于动力学视界的几何性质,即由边缘外捕获表面的时间演化追踪出的世界管。我们表明,即使是简单的情况下,一个正面碰撞的非自旋黑洞包含了丰富的几何和拓扑性质,一般比以前在文献中考虑的更复杂。动力学的地平线被证明有混合签名,并不是未来边际被困无处不在。我们分析了沿连接两个最初不相交的地平线与最终的共同地平线的序列的边缘表面的面积增加。虽然该区域确实沿着该序列整体增加,但它不是单调的。我们发现短时间的异常面积变化,鉴于面积与熵的联系,可能会有有趣的物理后果。我们调查这种效果的可能原因,并表明,这是与现有的面积增加法的证据是一致的。
2020-06-06 gr-qc
Anisotropic Dynamical Horizons Arising in Gravitational Collapse
在$3+1$维Einstein真空方程的研究中,近年来在囚禁面形成问题上取得了实质性的进展。然而,在出现的捕获区域的边界上获得的存在和相关性质的知识非常有限,即,表观视界,它由边缘外捕获面(MOTS)组成,具有重要的物理意义。在本文中,关于这个出现的视视界,我们证明了一个与宇宙监督和黑洞热力学有关的民间传说猜想。在Christodoulou建立的框架下,在Klainerman,Luk和Rodnianski引入的一般各向异性条件下,我们证明了在$3+1$ EVE的引力坍缩过程中,从一般(各向同性和各向异性)初始数据中出现一个光滑的类空视视界(动力学视界).这种动力学视界可以屏蔽中心附近非捕获的局域观测者在引力坍缩中形成的奇异性,也可以将黑洞理论沿视视界扩展到各向异性的情形.我们的分析建立在尺度临界双曲方法和非微扰椭圆技术。新的观察和方程结构被利用。几何上,我们进一步构建明确的指型单谷和多谷各向异性视层位。它们是动力学中形成的各向异性MOTS和各向异性视视界的第一个数学实例,在几何分析、黑洞力学、数值相对论和引力波唯象学等方面具有潜在的应用价值。
2021-05-05 gr-qc math-ph math.AP
Area-angular momentum-charge inequality for stable marginally outer trapped surfaces in 4D Einstein-Maxwell-dilaton theory
我们推导出轴对称封闭的最外层稳定的边缘外捕获表面,嵌入在动力学和,在一般情况下,非轴对称时空满足爱因斯坦-麦克斯韦-牛顿-物质方程之间的面积,角动量和电荷的不等式。在证明这些不等式时,我们假设介子势是非负的,并且物质的能量-动量张量满足主能量条件。
2013-01-06 gr-qc hep-th
Tunnelling across a trapped region and out of a black hole
University of New Brunswick(新不伦瑞克大学)
研究通过量子场论分析无质量标量场在二维非奇异黑洞时空中的隧穿概率,发现即使区域因果不连通,粒子隧穿概率非零且受表面引力影响。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Trapped region in Kerr-Vaidya space-time
我们回顾了陷阱面的基本定义和性质,并在Kerr-Vaidya线元的背景下讨论它们。我们的研究表明,视视界一般不存在轴对称时空。原因是零切向量是测地线的表面和这样的向量的展开为零的表面不重合。计算时空的近似视视界,以确保它的存在,似乎是解决这个问题的唯一途径。然而,近似的视视界被证明是非唯一的。剪切自由零测地线的选择,至少在领先的顺序,似乎消除了这种非唯一性。我们还提出了一个新的定义的黑洞边界。
2021-01-25 gr-qc
The trapped region
我将讨论一些最近的结果,边缘外捕获表面,视地平线,和捕获区域。一对夫妇的应用程序的结果开发的边际外捕获表面的合并的黑洞和捕获区域的表征。
2009-01-20 gr-qc
A curvature estimate for stable marginally outer trapped hypersurface with a free boundary
边缘外陷超曲面(英语:marginally outer trapped hypersurface)是源自广义相对论的极小超曲面的推广。我们证明了在自由边界满足一致面积界的稳定边缘外捕获超曲面的曲率估计。我们的证明是基于一个迭代参数。曲率估计以前是已知的,通过一个爆破参数稳定的极小超曲面。
2023-01-20 gr-qc math.DG
Remarks on the size of apparent horizons
本文研究满足严格主能量条件的三维初始数据集中稳定临界外陷俘面,在已知面积界基础上,以多种方式证明其同样满足直径界。
2023-08-15 gr-qc math.DG
On the mechanism of trapped surface formation
通过分析和数值方法相结合,一个时刻在休息的球形星的密度分布是不同的,并在该地区的球壳的相应的响应进行监测。它表明,内视视界(如果它存在)必须位于或最多在恒星的表面,而没有这样的限制被发现的外视视界。然而,只要系统的ADM质量不为零,位于真空区域的表观视界就总是具有非零面积。此外,对于密度分布不向内减小,似乎所有球形捕获表面都位于厚球壳上。最后,对于均匀密度星,找到了一个简单的标准,将密度和适当的半径联系起来,保证了陷阱区域的存在或不存在。
1993-08-19 astro-ph gr-qc
Comment on gr-qc/0309003: ``Comment on `Absence of trapped surfaces and singularities in cylindrical collapse' ''
最近,出现了Wang [gr-qc/0309003]对Gonçalves [Phys. Rev. D { \bf 65},084045(2002)]的一篇论文的“评论”,声称Gonçalves对某些圆柱时空中的捕获面的分析是不完整的。特别是,王声称已经发现了冈萨尔维斯所使用的时空的坐标延伸(爱因斯坦-罗森时空),它包含了被捕获的表面;此外,王还声称一些这样的被捕获的表面是表观视界。在这里,我评论王的“评论”,并认为,虽然王的时空扩展似乎存在,并包含捕获面,它并没有使贡萨尔维斯的结果不完整的意义上王索赔。我还表明,与王的主张相反,他的时空扩展{ \em not}包含明显的视界,即,它不包含作为捕获区域的外边界的外部边缘捕获表面。王的进一步外围评论也被评论。
2003-09-02 gr-qc
Non-symmetric trapped surfaces in the Schwarzschild and Vaidya spacetimes
边缘捕获面(MTS)通常用于数值相对论中定位黑洞。对于动力学黑洞,一般不知道这个过程是否足够可靠。即使对于史瓦西黑洞,瓦尔德和艾耶尔也构造了任意接近奇点但不包含任何MTS的叶理。在本文中,我们回顾了Wald-Iyer结构,讨论了数值相对论的一些含义,并推广到著名的Vaidya时空描述球对称坍缩的零尘。在Vaidya时空中,我们数值定位的非球对称的捕获表面延伸到标准的球对称捕获视界之外。这表明MTS在这个时空中是常见的,并且事件视界是捕获区域边界的最可能候选者。
2006-01-20 gr-qc
Interior marginally outer trapped surfaces in Hayward black holes
Institute of Mathematics, Henan Academy of Sciences(河南省科学院数学研究所);Department of Physics, Xiamen University Malaysia(马来西亚厦门大学物理系)
本文在Hayward正则度规中定位内部边际外俘获和边际外俘获开曲面,通过参数b的临界值b_c区分时空无视界或具有内外视界,并发现自交MOTS成对出现,对于接近临界值的b,内部仅含近球面MOTS,且在特定b值下内视界附近问题可约化为奇异Sturm-Liouville问题,MOTS位置由超几何函数给出,其算子本征空间完备、非离散且不连续。
2026-06-03 gr-qc
An analogue first law for general closed marginally trapped surfaces
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
本文提出了一种基于闭合边缘陷阱表面的类比第一定律,用于描述黑洞热力学的准局部框架。
2026-03-12 gr-qc hep-th
Trapped photons in Schwarzschild-Tangherlini spacetimes
本文研究了$d\geq4$维Schwarzschild-Tangherlini黑洞视界外的捕获光子集。我们证明了唯一的捕获光子是那些具有恒定的Boyer-Lindquist坐标半径。然后,我们将被捕获的光子的集合识别为时空切丛的子流形,并证明这个子流形具有拓扑$T^1 S^{n-1}\times \mathbb{R}^2$,如[7]中所建议的。
2019-09-16 gr-qc
Bounds on area and charge for marginally trapped surfaces with cosmological constant
我们锐化已知的不等式$A Λ\le 4π(1-g)$和$A\ge 4πQ^2$之间的面积$A$和电荷$Q$的稳定边缘外捕获表面(MOTS)的属g在存在的宇宙学常数$Λ$。特别是,而不是要求稳定性,我们包括主要特征值PDMATHAMR的稳定性算子。对于$Λ^{*} = Λ+ λ> 0$,我们得到了$ Λ^{*} A$在$ Λ^{*} Q^2$方面的下限和上限,以及电荷的上限$ Q \le 1/(2\sqrt{Λ^{*}})$,在稳定的情况下,它减少到$ Q \le 1/(2\sqrtΛ)$ $λ\ge 0$。对于$Λ^{*} < 0$,$A$只剩下一个下限。在球对称、静态、稳定的情形下,其中一个面积不等式是饱和的当且仅当表面引力为零。我们还讨论了我们的不等式的“跳跃”和合并收费MOTS的影响。
2012-05-03 gr-qc
Marginally Outer Trapped Tori in Black Hole Spacetimes
本文证明环面边缘外俘获面不仅出现在双黑洞并合早期,也会在 Schwarzschild 时空最大解析延拓中随 Kruskal 时间推进而形成,表明其产生源于初始条件而非并合物理,并进一步分析了 Kruskal-Szekeres 切片中球面拓扑 MOTSs 的性质。
2023-12-01 gr-qc
Marginally trapped tubes generated from nonlinear scalar field initial data
我们证明了一个自引力非线性标量场(也称为Higgs场)的渐近平坦球对称黑洞初始数据的最大未来发展包含一个连通的、不定时的边缘捕获管,它渐近于黑洞的事件视界,只要初始数据足够小并且像O(r^{-1/2}),势函数V是非负的,具有有界的二阶导数。这一结果可以松散地解释为一个声明的稳定性的“好”的渐近行为的边缘捕获管在一定的小扰动史瓦西。
2009-12-18 gr-qc math.DG
Marginally Trapped Surfaces and AdS/CFT
有人提出,边缘捕获或反捕获表面(也称为全息屏幕的叶子)的区域可以编码一些熵的概念。要连接到AdS/CFT,我们研究的情况下,边缘捕获表面锚定AdS边界。我们建立这样的边界锚定叶之间的因果关系和极值表面定义的锚,他们有界的最小极值表面以下的区域。这表明,任何叶子的面积都代表了对偶CFT相关区域的粗粒度冯诺伊曼熵。我们进一步证明,领先的面积发散的边界锚定的边缘捕获表面同意相关联的极值表面,虽然subleading分歧一般不同。最后,我们概括了一个参数的Bousso和Engelhardt表明,全息屏幕与所有的叶子锚定在同一边界集的叶面积单调增加沿屏幕,我们描述了一个建设,通过这种单调性可以采取更标准的形式,要求熵增加边界时间。这个结构与你可能称之为未来因果全息信息的东西有关,在这种情况下,它也提供了相关叶子面积的上限。
2017-08-02 gr-qc hep-th
Semiclassical evolution of a dynamically formed spherical black hole with an inner horizon
本文通过数值求解半经典爱因斯坦方程,研究具有内外视界的动态球状黑洞蒸发过程,发现内视界向外运动并形成反俘获区域,从而在纯半经典动力学下实现黑洞到白洞的转变。
2025-06-05 gr-qc hep-th
The Spacetime Penrose Inequality: Conditional Results for Stable MOTS and General Trapped Surfaces
China Mobile Research Institute(中国移动研究院)
本文通过严谨证明,展示了在满足特定条件下的时空彭罗斯不等式,以及对一般陷阱表面的条件性结果,揭示了ADM质量与陷阱表面面积之间的关系。
2025-12-31 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
Surface Gravity of Dynamical Horizons: A Causal Perspective
本文在球对称D维时空中利用爱因斯坦方程推导出边缘俘获面表面引力的一般公式,并分析动态视界和类时管在因果转变下各表面引力定义的因果敏感性。
2023-04-12 gr-qc hep-th
Uniqueness theorems for static spacetimes containing marginally outer trapped surfaces
在广义相对论中,边缘外俘获面被广泛认为是黑洞事件视界的最佳准局域替代。然而,即使在静止和静态的情况下,这种等价性也远未得到证明。在本文中,我们研究了这种等价的一个重要方面,即经典的静态黑洞的唯一性定理是否可以扩展到静态时空包含弱外捕获面或没有。我们的主要定理指出,在合理的假设下,一个静态时空满足零能量条件,包含一个渐近平坦的初始数据集,可能有边界,它具有一个有界的弱外捕获面是唯一的时空。在arXiv:0711.1299中给出了与这个定理相关的结果,其中我们证明了没有有界的弱外部捕获表面可以穿透到静态Killing向量是类时的初始数据的外部区域。在本文中,我们还填补了arXiv:0711.1299中的一些空白,并将此限制结果扩展到具有边界的初始数据集。
2011-05-16 gr-qc math.DG