Spin dynamics of moving bodies in rotating black hole spacetimes
研究了旋转黑洞(Kerr、Bardeen-like和Hayward-like)时空中自旋测试体的动力学。在Kerr时空中,所有的球形轨道,变焦旋转和未绑定的轨道被数值考虑。在高自旋情况下,由于自旋-曲率耦合作用,在自旋进动角速度的谐波演化中发现了振幅调制。沿着所讨论的变焦旋转和无约束轨道,测试体接近中心,以至于它通过能层。在能层附近和内部,自旋方向的变化可以非常迅速。自旋-曲率耦合的影响也进行了研究。初始值的选择是这样的,即物体和它的自旋分别在坐标空间和共动坐标系的赤道平面内运动。因此,当轨道和自旋矢量离开赤道平面时,可以观察到明显的自旋-曲率耦合效应。还考虑了自旋进动角速度和自旋矢量的Boyer-Lindquist坐标分量的演化中的附加效应。最后,对于不同的规则黑洞,自旋-曲率耦合对轨道和自旋演化的影响不同。
2022-02-09 gr-qc
How well can ultracompact bodies imitate black hole ringdowns?
新兴的引力波天文学仪器对黑洞合并的持续观测,为检验广义相对论性克尔黑洞度规开辟了道路,同时也为探索更多推测性的无视界超紧天体的存在开辟了道路。在本文中,我们量化的差异,这两类对象可能会表现出合并后的振铃信号。通过考虑旋转系统在广义相对论和假设程函极限和三阶Hartle-Thorne慢旋转近似,我们提供了第一个计算的早期振铃频率和阻尼时间作为一个功能的身体的多极结构。使用的例子,重力星,我们表明,主要的振铃信号可能会有百分之几的不同,相对于克尔黑洞,偏差,可以探测到不久的将来先进的LIGO/处女座搜索。
2018-02-09 gr-qc
Spherical inspirals of spinning bodies into Kerr black holes
本文研究了 Kerr 黑洞中自转次体的球形进动,通过建模引力波辐射通量并评估自转对信号的影响,发现忽略自转会导致LISA可检测的不匹配。
2025-12-15 gr-qc
Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion in the presence of small rigid bodies around a black hole
研究了史瓦西黑洞的相对论性Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积。这些机构是理想化的表示子结构,如通过接近BH的恒星,由恒星风或冷clumps.We创建的气泡探索的情况下,这些机构的填充因子是小的。假设流动是绝热的,并以超音速的方式向黑洞运动。与这些刚性障碍物的相互作用通过弓形激波将流动的冲压压力转化为热压力,使流动减慢并使吸积气体湍流。因此,虽然流量达到了一个稳定的状态,吸积率提出了一些可变性。对于无穷远处的马赫数为4的流动,即使气体是绝热的,障碍物的填充因子很小,这些物体中的几个(5 - 10个)也足以使吸积率比没有物体的吸积率增加约50%。
2017-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Precisely computing bound orbits of spinning bodies around black holes II: Generic orbits
在本文中,我们继续研究自旋测试体绕克尔黑洞的运动。非旋转的测试物体遵循它们在其中运动的时空的测地线。一个测试物体的自旋耦合到该时空的曲率,引入一个“自旋曲率力”,将物体的世界线推离测地线轨道。自旋曲率力是后测地线效应的一个重要例子,必须仔细建模,以准确描述绕黑洞运行的物体的运动。这项工作的动机之一是了解如何将这种效应纳入恒星质量体螺旋进入大质量黑洞产生的引力波模型中。在本文的前身,我们描述了一种技术,用于计算绑定轨道的旋转机构周围的黑洞的频域描述,可以非常精确地解决。在这篇论文中,我们提出了我们的方法的概述,以及目前的结果,轨道是偏心和近赤道(即,轨道的运动不超过偏离赤道平面的$\mathcal{O}(S)$)。在本文中,我们将这一提法完全通用的情况下-轨道是倾斜和偏心的,与小机构的自旋任意取向。我们计算这些轨道遵循的轨迹,并计算小天体的自旋如何影响重要的量,如可观测的轨道频率$Ω_r$,$Ω_θ$和$Ω_ϕ$。
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Fundamental Strings as Black Bodies
我们证明了微扰弦论中的大质量激发的衰变谱在(许多)初始简并态上取平均时是热的。我们首先在树水平上计算开弦的包容光子谱,表明在平均过程中出现了具有哈格多恩温度的黑体谱。对具有缠绕和Kaluza-Klein荷的大质量闭合弦态的类似计算表明,发射的引力子谱是热的,具有“灰体”因子,接近于一个接近极值。这些结果揭示了Hagedorn温度的一个简单的物理意义,并提供了一个明确的微观推导的黑体光谱从一个单一的$S$矩阵。
1999-01-27 gr-qc hep-th
Momentum Flow in Black Hole Binaries: I. Post-Newtonian Analysis of the Inspiral and Spin-Induced Bobbing
简要介绍了一个新的加州理工学院/康奈尔大学的研究计划,探索弯曲时空的非线性动力学的双黑洞碰撞和合并,并在这个计划的初步项目,旨在阐明在黑洞双星(BBHs)的线性动量流。讨论了边带黑洞中线性动量局域化的“规范依赖性”(任意性),并希望线性动量的定性行为与规范无关。调和坐标建议作为一个可能的首选基础固定与线性动量的规范。对于BBH或其他紧致双星,朗道-李福席兹形式主义被用来定义双星的动量,即在物体表面或内部的积分,并定义物体外部的引力场(时空曲率)的动量,作为对场动量密度的体积积分。这些定义将在随后的论文中使用,通过数值相对论探索BBHs的内部非线性动力学。在1.5PN近似下,我们用这种形式来研究双星在轨道内旋过程中,双星体与其引力场之间的动量流。特别注意的是动量流和守恒与同步自旋引起的摆动的黑洞,在所谓的“极端踢配置”(其中两个相同的黑洞有他们的自旋躺在他们的轨道平面和反对齐)。
2009-02-24 gr-qc
Gravitational interaction of celestial bodies and black holes with particle dark matter
由于引力相互作用,暗物质的粒子在大质量物体附近偏离了直线轨道。这导致它们的密度变得不均匀。密度的差异导致作用在物体上的引力与其质量的平方成正比。由于这种效应取决于物体的速度,它会导致一个特定的参考系突出。该力类似于各向异性阻力,其在某些方向上可以是负的。在所有方向上平均的平均拖曳力是非正的。我们可以期待星系中的超大质量黑洞的观测结果。
2013-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Detecting gravitational waves from test-mass bodies orbiting a Kerr black hole with P-approximant templates
在这项研究中,我们应用后牛顿(T-近似)和简化后牛顿(P-近似)的情况下,一个测试粒子在赤道轨道上围绕克尔黑洞。我们通过测量它们的有效性(即与精确信号的较大重叠)和忠实性(即在测量信号参数时的较小偏差)与精确(数值)波形来比较两个近似值。我们发现,在自旋q < 0.75的情况下,T-近似模板的有效性为~0.99。对于0.75 < q < 0.95,有效性下降至约0.82。P-近似对于q = 0.95的所有自旋实现> 0.99的有效性。在P-近似的情况下,参数估计的偏差比T-近似的低得多。我们发现,P-近似是有效的和忠实的,应该是更有效的比T-近似作为一个检测模板家庭时,q > 0。对于q < 0,T-和P-近似函数表现同样好,因此它们中的任何一个都可以用作检测模板族。然而,对于参数估计,P-近似模板仍然优于T-近似。
2005-08-09 gr-qc
Destroying black holes with test bodies
如果黑洞可以吸积一个物体,该物体的自旋或电荷会使黑洞参数超过极端极限,那么可能会形成裸奇点,这违反了宇宙审查猜想。我们回顾了以前的一些结果,以这种方式使用测试体近似测试宇宙审查,主要集中在中性黑洞的情况下。在某些条件下,黑洞确实可以在这种近似下过度旋转或过度充电,因此必须考虑辐射和自作用力效应以进一步测试宇宙审查。
2010-06-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inequalities Between Size and Charge for Bodies and the Existence of Black Holes Due to Concentration of Charge
一个普遍的不等式,约束其大小的身体的电荷,并证明了爱因斯坦方程的初始数据集的背景下,满足适当的能量条件的后果。我们还提出了一个一般的充分条件,形成的黑洞由于集中的电荷,并讨论这些结果的物理相关性。
2015-12-02 gr-qc math-ph math.DG
Improved approximate inspirals of test-bodies into Kerr black holes
我们提出了一个改进的版本的近似方案产生的测试机构的吸入到克尔黑洞最近开发的Glampedakis,休斯和Alfrefick。他们最初的“混合”方案是基于结合精确的相对论表达式的演变轨道要素(半latus直肠p和偏心率e)与近似,弱场,公式的能量和角动量通量,修正了恒定的倾斜角,在螺旋。尽管所产生的吸气总体上表现良好,但对于强场区域中的轨道和接近圆形和/或接近极的轨道,仍存在某些病理。在本文中,我们消除这些问题,将一系列的改进近似通量。首先,我们增加了某些修正,以确保在消失的偏心率和/或90度倾角的限制下通量的正确行为。其次,我们使用高阶后牛顿公式,适用于一般的轨道。第三,我们放弃了恒定倾角的假设。相反,我们首先通过一个近似的后牛顿表达式来演化卡特常数,然后提取iota的演化。最后,我们通过使用Teukolsky计算确定的角动量和倾角演化的拟合来改进圆轨道的演化。作为改进方案的一个应用,我们提供了一个样本的通用克尔inspirals和近圆形轨道的特定情况下,我们定位的临界半径,轨道开始decircularise辐射反应。这些易于生成的inspirals应该成为探索LISA数据分析问题的有用工具,并可能最终在源检测中发挥作用。
2006-04-10 gr-qc
Relativistic Motion of Stars Near Rotating Black Hole
本文给出了研究快速旋转黑洞附近非零静止质量星体运动特征的拉格朗日方法。讨论了拉格朗日量的结构。将一般方法应用于克尔时空模型中物体运动的描述,过渡到强引力场对弹性体的潮汐扰动问题。
2018-07-28 astro-ph.GA gr-qc
Circular equatorial orbits of extended bodies with spin-induced quadrupole around a Kerr black hole: Comparing spin-supplementary conditions
本文比较了TD和MP自旋补充条件下,Kerr黑洞周围扩展体(含自旋诱导四极矩)的赤道圆轨道频率,发现SSC间收敛仅部分成立,并讨论了ISCO。
2025-08-05 gr-qc
Gravitational Waves from Compact Bodies
本文综述了最近关于致密天体产生的引力波的研究及其与LIGO/VIRGO国际高频(10 ~ 10,000 Hz)引力波探测器网络和拟议中的低频(0.1 ~ 0.0001 Hz)探测器LISA系统的关系。回顾了普通双星系统、致密体(黑洞和中子星)组成的双星、致密体双星的最后螺旋和合并、恒星和小黑洞螺旋进入大质量黑洞、触发超新星的恒星核心坍缩和中子星的自旋。本文改编自一篇较长的评论文章,题为"引力波"(GRP-411),作者写的雪团'94夏季粒子和核天体物理学和宇宙学研究的会议录。
1995-06-30 astro-ph gr-qc
Approximating the inspiral of test bodies into Kerr black holes
本文提出了一种新的近似方法来构造由引力辐射驱动的Kerr黑洞实验体的吸气。这样的轨道可以用半横距$p$、偏心率$e$和倾角$ι$,或者用能量$E$、角动量分量$L_z$和第三常数$Q$来完全描述。我们的方案使用的表达式是精确的(在绝热近似)的变化率($\dot{p}$,$\dot{e}$,$\dotι$)的通量($\dot{E}$,$\dot{L_z}$,$\dot{Q}$)的线性组合,但使用四极阶公式为这些通量。因此,这个方案编码了精确的轨道动力学,用近似的辐射反应来增强它。比较内螺旋轨道,我们发现这种近似与偏心赤道和圆倾斜轨道的特殊情况下的数值结果吻合得很好,远比相应的弱场公式($\dot{p}$,$\dot{e}$,$\dotι$)精确.我们使用这种技术来研究倾斜的偏心克尔轨道中的测试体的内旋。我们的研究结果应该是有用的工具,用于构建近似波形,可用于研究数据分析问题,为未来的LISA引力波天文台,在更严格的技术,目前正在开发的波形代替。
2002-05-08 astro-ph gr-qc
Remarks on the Entropy of Non-Stationary Black Holes
本文将稳态黑洞的熵定义推广到非稳态黑洞的情形。熵是满足热力学第一原理的宏观物理量。在非定常情况下,由于解不允许Killing矢量,因此出现体积项。
2003-01-07 gr-qc
Some remarks on black hole temperature and the second law of thermodynamics
我提出了一个制定的热力学第二定律中存在的黑洞,利用效率的一个理想的机器提取热量循环从黑洞。卡诺系数被发现,它被证明是一个简单的函数的质量。
2001-06-13 gr-qc
Post-Newtonian expansions of extreme mass ratio inspirals of spinning bodies into Schwarzschild black holes
针对LISA探测的自旋体极端质量比旋进,计算偏心轨道至5PN阶的通量,构建混合旋进模型,并验证低偏心率下自旋线性部分PN近似的充分性。
2024-12-18 astro-ph.IM gr-qc
Remarks on black hole entropy
黑洞熵的概念是由雅各布·贝肯斯坦在1972年提出的。在过去的45年里,这一课题一直是现代理论物理学的研究热点。在本文中,我们简要地讨论了黑洞物理学的“难题”,与他们的熵。我们还表明,当违反标准的能量条件熵与事件视界可以有相当意想不到的行为。
2018-05-11 gr-qc
Remarks on Renormalization of Black Hole Entropy
利用Pauli-Villars正则化方法,详细讨论了非极值和极值Reissner-Nordström黑洞的熵重整化过程,其中调节场根据自旋统计服从玻色-爱因斯坦分布或费米-狄拉克分布.黑洞熵只涉及两个重整化常数。我们还讨论了极端黑洞的熵和温度。
1996-07-07 gr-qc
Remarks on the formation of black holes in non-symmetric gravity
在最近的一篇论文中,我们讨论了非对称引力下黑洞的形成。这篇论文随后受到科尼什和莫法特的批评。在本文中,我们解决的论点提出的康沃尔和莫法特。总之,我们认为没有任何理由怀疑我们先前结论的有效性。
1995-09-07 gr-qc
Semi-relativistic approximation to gravitational radiation from encounters with nonspinning black holes
星系核中的黑洞对致密体的捕获是低频引力波探测器的一个重要的潜在来源,如计划中的激光干涉仪空间天线。本文计算,使用半相对论近似,总能量和角动量损失的引力辐射的致密体在非常高的偏心率轨道上通过接近超大质量,非自旋黑洞,这些数量确定的轨道演化的特点,估计捕获率。半相对论近似改进了使用牛顿阶轨道和四极辐射发射的治疗方法,并与精确的Teukolsky模拟低偏心率轨道相匹配。作为一般轨道参数的函数的半相对论能量和角动量通量的公式。
2007-01-04 gr-qc
Remarks on regular black holes
最近它已声称Chinaglia和Zerbini的曲率奇异性是目前甚至在所谓的正规黑洞解的爱因斯坦方程。在这个简短的说明中,我们表明这种批评缺乏任何物理内容。
2017-09-12 gr-qc
Gyroscopes orbiting black holes: A frequency-domain approach to precession and spin-curvature coupling for spinning bodies on generic Kerr orbits
一个围绕黑洞运行的小天体所遵循的轨道,在首阶,是黑洞时空的测地线。人们花了很多精力来计算这种运动的“自作用力”修正,这种修正是由小天体自身对系统时空的贡献引起的。另一个对运动的修正来自于小天体的自旋与黑洞时空曲率的耦合。自旋-曲率耦合驱动了小天体的进动,并引入了一个“力”(相对于测地线)来移动小天体的世界线。这些效应与小天体的自旋成比例。在本文中,我们表明,支配自旋-曲率耦合的方程可以用频域分解进行分析,至少在小天体的自旋的领先顺序。我们展示了如何计算一般轨道上的进动频率,以及如何在频域中描述小天体的进动和运动。我们用一些例子来说明这种方法。这种方法可能是有用的理解自旋耦合效应的极端质量比限制,并可能提供洞察建模自旋效应在强磁场中的非极端质量比。
2016-08-03 astro-ph.HE gr-qc
Precisely computing bound orbits of spinning bodies around black holes I: General framework and results for nearly equatorial orbits
超大质量比的双黑洞系统是广义相对论中两体问题的一个干净的极限,也是低频引力波的重要来源。在最低阶,较小的物体沿着较大黑洞时空的测地线运动。后测地线效应包括引力自作用力(包含引力波发射的反作用)和自旋曲率力(由小天体的自旋与黑洞的时空曲率耦合而产生)。本文描述了一种精确计算自旋体绕黑洞的束缚轨道的方法。我们的分析建立在Witzany的开创性工作的基础上,该工作演示了如何描述旋转体在小天体旋转中的线性顺序运动。利用大质量比极限旋转体轨道接近测地线的事实,并使用van de Meent描述小天体旋转沿黑洞轨道的岁差的封闭形式结果,我们建立了可以非常精确求解的运动频域公式。我们研究了一系列的轨道与此公式,重点在本文的轨道是偏心和近赤道(即,轨道的运动是$\mathcal{O}(S)$离开赤道平面),但是对于它,小天体的自旋是任意定向的。我们讨论一般轨道一般小体自旋取向的配套文件。我们描述了这些轨道的行为,并展示了小天体的自旋如何改变影响轨道运动的频率$Ω_r$和$Ω_ϕ$。这些频移改变了作为直接引力波观测量的累积相位,说明了精确表征这些量对引力波观测的重要性。(节录)
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Remarks about Static Back-Reaction on Black Hole Spacetimes
最近,有人声称真空极化对黑洞时空的反作用自然地使黑洞熵的无穷大正规化。我们检查了反作用的计算,并没有发现这样的短距离截止,与这些最近的说法相矛盾。此外,微扰计算在事件视界附近破裂的直观预期也得到了证实。新的表面引力发散,度规在拉伸视界处退化。
1994-11-13 gr-qc
Remark on formation of colored black holes via fine tuning
在最近的一篇论文(gr-qc/9903081)中,Choptuik,Hirschmann和Marsa通过微调发现了n=1有色黑洞形成过程中中间吸引子寿命的标度律。结果表明,它们的结果与线性微扰分析的预测是一致的。我们还简要地评论了跨阈值的质量间隙对事件视界半径的依赖性。
1999-06-17 gr-qc
The Motion of Test Bodies around Kerr Black Holes
本文研究克尔黑洞周围具有自旋诱导四极矩的致密试验体运动,系统综述测地线运动、推导MPD方程及其守恒量,并建立协变哈密顿表述,在自旋一阶下通过Hamilton-Jacobi方程重现运动常数。
2023-07-05 gr-qc hep-th
Remarks on the effects of the quintessence on regular black holes
我们提出了一个定期黑洞包围的精华,考虑Bardeen加入这种流体的解决方案的推广。我们还比较了我们的解决方案,特别是在最近的文献中发现的Barnesone,表明其中一些是不一致的,因为他们添加的精髓“手”,也忽略了有趣的行为附近的完整的解决方案的起源。然后,我们提出了在更一般的四维规则黑洞几何中实现经典流体的正确方法,并探讨了它的一些后果,如消除原点处的黑洞规则性。
2022-06-01 gr-qc
Some remarks on Hayward black hole with a cloud of strings
本文获得了被弦云包围的 Hayward 黑洞时空度规,研究了弦云对视界、测地线、有效势和热力学的影响,对比了无弦云时的结果,并探讨了该场景下黑洞的正则性。
2023-05-19 gr-qc
Gravitational waves from bodies orbiting the Galactic Center black hole and their detectability by LISA
我们提出了第一个完全相对论性的研究引力辐射的机构在圆形赤道轨道周围的大规模黑洞在银河系中心,Sgr A *,我们评估各种物体的引力波探测器LISA的可探测性。我们的计算是基于克尔时空的微扰理论,并考虑到在克尔度规潮汐力引起的罗氏极限。在LISA检测器的信噪比,以及在LISA波段所花费的时间,进行了评估。我们在黑洞扰动工具包框架内的开源SageMath包中实现了所有计算工具。我们发现白矮星,中子星,恒星黑洞,质量大于$10^{-4} M_\odot$的原始黑洞,质量低于$\sim 2.5\, M_\odot$的主序星和围绕Sgr A * 运行的棕矮星,在LISA数据的一年中都可以被探测到,并且在至少$10^5$年的时间里,在缓慢的螺旋形轨道上,或者在最内侧的稳定圆形轨道上,信噪比大于10(紧凑型天体)或罗氏极限(主序星和褐矮星)。最长的带内时间,$10^6$年的顺序,实现了原始黑洞的质量$\sim 10^{-3} M_\odot$到$10^{-5} M_\odot$,取决于自旋的Sgr A *,以及褐矮星,其次是白矮星和低质量的主序星。这些物体的长时间带内使Sgr A * 成为LISA的有价值的目标。我们还考虑了在附近星系M32的核中的大质量黑洞周围的近圆形轨道上的天体,发现其中,致密天体和褐矮星在LISA波段停留$10^3$至$10^4$年,1年信噪比大于10。
2019-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal Forces in Kiselev Black Hole
本文研究了Kiselev黑洞中的潮汐力。指出引潮力的径向和角向分量改变了同相轴和柯西视界之间的符号。我们解决了径向自由落体Kiselev黑洞的测地偏差方程。我们用图解的方法解释了测地偏差矢量,并指出了辐射和尘埃参数的特定值时事件和柯西视界的位置。
2017-05-30 gr-qc
A remark about wave equations on the extreme Reissner-Nordström black hole exterior
本文考虑在极端Reissner-Nordström黑洞外传播的无质量标量场。利用这个时空的离散共形对称性,我们在未来视界附近的场的行为和近未来的零无限之间画出一对一的关系。特别是,我们表明,多项式增长的第二个和更高的横向衍生物沿地平线,最近发现的Aretakis,反映了众所周知的事实延迟时间渐近零无穷大。
2013-02-19 gr-qc
Fundamental Disagreements of Experiments with Theories on Gravitation and Cosmology
从等效原理(EP)和引力(G)时间膨胀(GTD)实验证明,位于离地球不同"距离“的观测者,其标准在物理上是不同的。因此,它们的测量值之间的当前数学关系在物理上是不均匀的。这导致了引力、宇宙学和天体物理学的基本错误。位于不同领域的位置,来自只是实验事实的机构的基本参数之间的真正的转换,被用来测试在当前的文献中的基本假设。G场不与物体和辐射交换能量,而只是动量。G能量来自身体。宇宙中的平均相对距离和宇宙学红移在宇宙膨胀后不会改变,因为距离的平均增加(G势)会以相同的比例改变粒子的大小。在局部,原子必须在气体状态和线性黑洞状态之间的封闭循环中无限地演化。最后一个,在恢复能量后,必须爆炸,从而再生气体。宇宙的大部分必然处于被线性黑洞冷却的黑星系状态。他们必须考虑CMBR。新的情况下,也解释了使用粒子模型与EP一致。
2001-11-07 gr-qc
Remarks on Schwinger Pair Production by Charged Black Holes
介绍了一种电磁场产生电子对的正则方法。在空间相关规范中的正则方法甚至对非均匀场也提供了对产生率。此外,包括所有修正的瞬子作用导致对生产率的准确公式。我们讨论了规范方法的各个方面,并澄清术语对生产。我们研究对生产的带电黑洞,首先找到状态的场方程描述对生产,然后通过应用正则方法。
2004-01-13 gr-qc
Black holes: Their large interiors
赫里斯托杜卢和罗韦利曾评论过静态黑洞拥有的巨大内部空间。我们扩大他们的言论,并将其扩展到旋转的情况。
2015-03-20 gr-qc
Black Hole Thermodynamics and Statistical Mechanics
三十多年来,我们已经知道黑洞表现为热力学系统,作为具有特征温度和熵的黑体辐射。这种行为不仅本身很有趣,而且通过统计力学描述,它还可以揭示量子化引力的一些深层问题。在这些讲座中,我回顾了我们目前对黑洞热力学和统计力学的了解,提出了一个相当投机的“普遍”的基本状态的表征,并描述了一些关键的开放问题。
2008-07-28 gr-qc
Remarks on Conserved Quantities and Entropy of BTZ Black Hole Solutions. Part I: the General Setting
考虑了BTZ稳态黑洞解,利用Noether定理计算了其质量和角动量。特别是,相对于一个适当固定的背景相对保守量进行了讨论。然后在几何和宏观框架中计算熵,使其满足热力学第一原理。为了将这个更一般的框架与Wald等人的处方进行比较,我们通过Kruskal类坐标构造了BTZ视界的最大扩展。最后讨论了两种熵计算方法的不同特点。
1999-05-26 gr-qc
Remarks on non-singular black holes
我们简要讨论了非奇异黑洞模型,主要集中在非奇异蒸发黑洞的性质。这样的黑洞拥有一个视视界,然而事件视界可能不存在。在这种情况下,来自黑洞内部的信息可能会在黑洞完全蒸发之后到达外部观察者。该模型可用于解决信息丢失问题。然而,正如我们所证明的,在一般情况下,从黑洞内部发射的量子辐射,在给定的黑洞背景下计算,是非常大的。对于具有红移函数$α=1$的模型,这种辐射的爆发是指数级的。我们表明,它可以被抑制,包括一个非平凡的红移函数。然而,即使这种抑制也不足以保证模型的自洽性。这个问题是一个普遍问题的表现,被称为“大规模通货膨胀”。我们简要地评论可能的方法来克服这个问题的非奇异蒸发黑洞模型。
2017-08-30 gr-qc
Quasi-stationary routes to the Kerr black hole
讨论了从流体的旋转平衡位形到旋转黑洞的准定常(即参数)跃迁。对于理想模型的旋转盘的灰尘,分析结果导出的“逆散射法”的装置是可用的。它们被推广的旋转流体环与各种状态方程的数值结果。可以严格地证明,当且仅当引力质量等于角速度和角动量的乘积的两倍时,平衡流体的黑洞极限才发生。因此,任何从流体到黑洞的准定常路径都要经过极端克尔解。
2006-12-01 astro-ph gr-qc hep-th
Tidally induced multipole moments of a nonrotating black hole vanish to all post-Newtonian orders
黑洞的潮汐勒夫数消失,这通常被认为意味着黑洞的潮汐诱导多极矩也消失了。在这些陈述之间建立联系的一个障碍是,当物体受到相互引力相互作用时,单个物体的多极矩在广义相对论中没有定义。在以前的出版物[Phys. Rev. D 103,064023(2021)]中,我提出了这样一种观点,即当相互作用足够弱,可以用后牛顿展开来描述时,可以定义各个多极矩。在这种观点中,一个紧凑的身体被视为遥远的具有多极结构的后牛顿物体,多极矩可以与身体的爱数有关。我扩大这一观点,并证明,所有静态的,潮汐诱导,质量多极矩的非旋转黑洞消失的所有后牛顿秩序。证明依赖于爱因斯坦-麦克斯韦方程组的微扰解,该方程组描述了一个放置在带电黑洞中的带电粒子。粒子与黑洞之间的引力吸引被静电斥力平衡,系统处于平衡态。粒子为黑洞提供了一个潮汐环境,在这种环境下多极矩消失。我认为,消失是强大的,并适用于所有缓慢变化的潮汐环境。黑洞的电荷可以尽可能的小(尽管不完全为零);通过连续性,电中性黑洞的多极矩将继续消失。
2021-11-16 gr-qc
Some remarks on non-singular spherically symmetric space-times
对球对称静态正则黑洞和球对称非奇异宇宙时空作了简要的评述。几种模型的定期黑洞,包括新的,被认为是。首先,我们研究了一类具有内deSitter核的正则黑洞的Cauchy视界问题。然后,讨论了不存在柯西视界和相关不稳定性的黑反弹时空作为具有内de Sitter核的规则黑洞的有效替代。本文还讨论了允许正则反弹解的Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker时空。在一般的分析有关的存在或不存在的奇异性的运动方程,一个定理的作用,由于奥斯古德强调。
2022-11-23 gr-qc
Quasistationary collapse to the extreme Kerr black hole
结果表明,极端Kerr黑洞是平衡旋转流体的黑洞极限的唯一候选者。
2004-05-14 astro-ph gr-qc hep-th
Developments in General Relativity: Black Hole Singularity and Beyond
在第20届得克萨斯州相对论天体物理学研讨会上,有一个全体会议专门讨论经典相对论的最新发展。在那次谈话中,讨论了引力坍缩、黑洞碰撞以及黑洞作为天体的问题。但黑洞内部结构的问题可能是一个真正的巨大挑战。在我的演讲中,我想概述一下我们在理解奇点(以及超越奇点!)的性质方面取得的最新成就。真实旋转的黑洞里。本演示文稿还解决了以下问题:我们能看到黑洞内部发生了什么吗?一个下落的观察者能穿过奇点而不被压碎吗?对这些问题的回答可能是“是的”。
2003-04-15 gr-qc
Remarks on the weak cosmic censorship conjecture of RN-AdS black holes with cloud of strings and quintessence under the scalar field
本文研究了带有弦云和精粹云的RN-AdS黑洞在标量场散射下的热力学和弱宇宙监督猜想.计算了正常相空间和扩展相空间中热力学变量的变化。在正常相空间中,宇宙学常数被认为是一个常数,热力学热力学定律的第一和第二定律得到满足。在扩展的相空间中,宇宙学常数和与弦云和精粹有关的参数被当作变量,热力学热力学第一定律仍然满足,而热力学第二定律是不确定的。此外,我们发现弱宇宙监督猜想对两个相空间中的极值和近极值黑洞都成立。
2020-08-19 gr-qc
Bekenstein Bounds, Penrose Inequalities, and Black Hole Formation
贝肯斯坦的熵界自然地暗示了一个关于能量、大小、角动量和电荷的物体的普遍几何不等式。我们建立版本的轴对称机构满足适当的能量条件,从而提供信任的最一般形式的贝肯斯坦的约束。类似的技术,然后用来证明一个彭罗斯式不等式中的ADM能量是有界的,从下面的地平线面积,角动量,和收费。最后,提出了黑洞形成的新判据,包括角动量、电荷和非电磁物质能量的集中。
2018-02-13 gr-qc math-ph math.DG
Electric Multipole Fields of Higher-Dimensional Massive Bodies
最近的一篇论文[J. Math. Phys. 60,102502(2019)]表明,缓慢地将电荷降低到Schwarzschild-Tangherlini(ST)黑洞中,会赋予最终状态以电多极场,这意味着最终状态几何在本质上不是Reissner-Nordström-Tangherlini。这个结论与四维情形不同,在四维情形中,无毛定理(NHT)要求最终态是一个Reissner-Nordström黑洞。为了更好地理解这种差异,显然需要更深入地理解高维情况下多极头发的起源。在本文中,我们提出的猜想,带电,静态,渐近平坦的高维黑洞可以获得电多极头发后,他们的形成。这个假设来自于研究一个多极电荷场的渐近行为,在这个多极电荷场上,一个具有外部ST几何形状的大质量超球壳正在坍缩。在数学极限的外壳接近其ST半径,我们发现多极场(除了)消失。这意味着,对于一个渐近观测者来说,关于坍缩壳层内部任意(但有限)电荷分布的唯一信息就是总电荷。我们的结果产生了相当多的洞察力,如何更高的维黑洞获得电多极头发,也意味着,在四维,在引力坍缩的多极矩的衰落并不严格是因为NHT。
2020-07-28 gr-qc hep-th
Evolution of the spin parameter of accreting compact objects with non-Kerr quadrupole moment
有强有力的观测证据支持在X射线双星系统中存在$5 - 20$ $M_\odot$致密天体,以及在许多星系的中心存在$10^5 - 10^9$ $M_\odot$天体。所有这些物体通常被解释为黑洞,即使没有直接证据表明它们有事件视界。在四维广义相对论中,黑洞的一个基本极限是克尔束缚$|a_*| \le 1$,其中$a_*$是自旋参数。这正是事件视界存在的条件。吸积过程可以使黑洞旋转到$a_* \approx 0.998$,星系核中的一些超大质量物体可能是快速旋转的黑洞,其旋转参数接近这个极限。然而,如果这些超大质量物体不是黑洞,克尔束缚就不成立,吸积过程可以使它们旋转到$a_* > 1$。本文考虑具有非克尔四极矩的致密体。我研究的自旋参数的演变,由于吸积,我找到它的平衡值。像引力波探测器LISA这样的未来实验将能够测试星系中心的超大质量物体是否是广义相对论预测的黑洞。如果它们不是黑洞,其中一些可能是具有$a_* > 1$的超旋转物体。
2011-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Strong Lensing of a Regular Black Hole with an Electrodynamics Source
该研究针对带电源的正则带电静态非线性黑洞,分析其强场下的引力透镜效应,计算偏转角并与经典黑洞对比,还研究了相对论像的位置与放大率,为探测暗弱黑洞提供方法参考。
2023-11-08 gr-qc
Do Black Holes have Singularities?
本文质疑黑洞必然包含奇点的传统观点,指出彭罗斯与霍金的论断缺乏证明,并通过Kerr度规中逐点存在的反例表明光线可渐近于事件视界而不终止于奇点。
2023-12-01 gr-qc
Hyperbolic-like elastic scattering of spinning particles by a Schwarzschild black hole
研究了自旋粒子被Schwarzschild黑洞的散射。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型,在给定的引力背景场中描述了扩展体的运动。赤道平面被视为轨道平面,自旋矢量以恒定的大小与它正交。的运动方程解析解的封闭形式,以一阶自旋和解决方案是用来计算校正标准测地散射角以及捕获截面的黑洞。
2018-08-17 gr-qc
Chaotic dynamics of pulsating spheres orbiting black holes
本文利用Dixon形式体系和Melnikov方法,证明在包括Reissner-Nordström和Ayón-Beato-García黑洞在内的球对称时空中,具有振荡半径的脉动球体可呈现混沌运动。
2024-09-23 gr-qc nlin.CD
Black Hole Thermodynamics
20世纪70年代初黑洞作为黑体辐射的发现,从根本上影响了我们对广义相对论的理解,并为我们提供了一些关于量子引力性质的早期线索。在这一章中,我将回顾黑洞热力学的发现,并总结获得黑洞的热力学和(也许)统计力学性质的许多独立方法。然后,我将描述剩下的一些谜题,包括量子微观态的性质、普适性问题和信息丢失悖论。
2015-08-26 gr-qc