Black hole non-uniqueness via spacetime topology in five dimensions
五维渐近平坦定常时空的外连通域可能具有非平凡的2-圈。我们讨论了如何这可能会导致严重违反黑洞的唯一性，超越了黑环的存在，即使是两个交换旋转对称的解决方案。我们用一个简单的例子来说明这一点，在最小的超引力;一个四参数家庭的超对称黑洞解，球面视界拓扑结构和2圈的外部。我们发现在这个家族中有黑洞与BMPV黑洞具有相同的保守变化，从而证明了在这种情况下黑洞的非唯一性。我们发现这个家庭的黑洞，产生时空渐近的近视界几何的BMPV黑洞，其中包含一个黑洞和外部2-圈的去耦限制。
2017-04-13 gr-qc hep-th
Uniqueness theorems for Kaluza-Klein black holes in five-dimensional minimal supergravity
本文证明了五维最小超引力玻色子扇区中Kaluza-Klein黑洞的唯一性定理。更精确地说，在截面拓扑S^3或透镜空间存在两个可交换轴向等距和一个非退化连通事件视界的假设下，我们证明了五维极小超引力中一个静止带电旋转Kaluza-Klein黑洞的唯一特征是它的质量、两个独立的角动量、电荷、磁通量和nut荷，前提是在对外通信域中不存在任何螺母。我们还证明了在S^1 \times S^2的相同对称性、相同渐近性和视界截面的假设下，同一理论中的黑环--如果存在的话--除了由电荷和磁通量决定外，还唯一地由它的偶极电荷和棒结构决定.
2010-07-07 gr-qc hep-th
Uniqueness theorem for charged dipole rings in five-dimensional minimal supergravity
本文给出了五维最小超引力玻色子扇区中带电偶极旋转黑洞环的唯一性定理，推广了我们以前在同一理论中关于具有拓扑球视界的带电旋转黑洞的唯一性的工作[arXiv：0901.4724].更精确地说，假设存在两个交换的轴向Killing矢量场，我们证明了在五维Einstein-Maxwell-Chern-Simons理论中具有截面拓扑S^1 XS ^2的非退化连通事件视界的渐近平坦、静止带电旋转黑洞-如果存在-是由质量、电荷、两个独立角动量、偶极电荷和棒结构来刻画的。正如预期的那样，指定偶极电荷的必要性-这不是一个保守的电荷-是新的，突出的区别本定理和相应的真空情况下的定理之间的差异，以及从拓扑球视界的情况下，在相同的最小超引力的新的，独特的成分。我们还考虑了一个类似的边界值问题，其他拓扑非平凡的黑洞在同一理论，并发现，推广目前的唯一性结果，包括黑透镜提供存在这样一个解决方案的理论，似乎不会是直截了当的。
2011-09-12 gr-qc hep-th
Uniqueness of the Kerr-de Sitter spacetime as an algebraically special solution in five dimensions
考虑到宇宙学常数，我们确定了五维真空爱因斯坦方程的最一般解，其中（i）在Coley等人的分类中属于II型或更特殊的Weyl张量，(ii)非简并的“光学矩阵”编码对准的零方向的扩展、旋转和剪切。解决方案由三个参数指定。它是局部等距的5d Kerr-de Sitter解决方案，或与此解决方案的解析延续或采取限制。这与四维相反，四维中存在无穷多个具有性质（i）和（ii）的解。
2015-01-12 gr-qc hep-th
Stationary axisymmetric solutions of five dimensional gravity
我们考虑了广义相对论渐近于五维Minkowski空间的定常轴对称解。已知该系统具有隐藏的SL（3，R）对称性。我们确定了这个对称群的SO（2，1）子群，它保持了渐近边界条件。我们表明，该子群的静态解的行动产生一个单参数家庭的固定解决方案进行角动量。我们猜想，通过重复应用这个过程，可以产生所有静态的轴对称的解决方案从静态的。作为一个例子，我们推导出迈尔斯-佩里黑洞开始在五维史瓦西解决方案。
2007-06-13 gr-qc hep-th
New Axisymmetric Stationary Solutions of Five-dimensional Vacuum Einstein Equations with Asymptotic Flatness
利用孤子解生成技术获得了五维渐近平坦时空中真空爱因斯坦方程新的轴对称定态解。新的解决方案被证明是等价的四维多孤子的解决方案来自特定的四维Weyl解决方案，并包括不同的黑环从Emparan和Reall获得的。
2006-03-01 gr-qc hep-th
Existence and Uniqueness of Stationary Solutions in 5-Dimensional Minimal Supergravity
研究了$5$维极小超引力方程的定常双轴对称解问题。基本上所有可能的解决方案与非退化的视野产生，具有允许的地平线横截面拓扑的球$S^3$，环$S^1\times S^2$，和透镜$L(p,q)$，以及三种不同类型的渐近。的解决方案是光滑的，除了可能的圆锥奇点在轴对称的不动点集。这种分析还包括被称为孤立子的解决方案，其中视界不存在，而是被称为气泡的非平凡拓扑所取代，气泡由偶极通量维持。还提出了uniformity结果表明，解决方案是完全由他们的角动量，电和偶极电荷，和杆结构，固定的拓扑结构。因此，我们能够确定控制解决方案的有限数量的参数。此外，这些结果的推广给出的时空是允许有orbifold奇点。
2023-01-05 gr-qc hep-th math.DG
Uniqueness theorem for charged rotating black holes in five-dimensional minimal supergravity
我们证明了五维最小超引力玻色子扇区中带电旋转黑洞的唯一性定理。更精确地说，在两个对易轴对称和视界截面球拓扑的假设下，我们证明了在五维Einstein-Maxwell-Chern-Simons理论中，一个有限温度的渐近平坦、静止的带电旋转黑洞的质量、电荷、和两个独立的角动量，因此由具有相等电荷的五维Cvetic-Youm解描述。我们还讨论了我们的唯一性定理的推广球形黑洞的情况下，黑环。
2010-12-23 hep-th
On the uniqueness of extremal vacuum black holes
在四维和五维空间中，分别在一个和两个交换旋转Killing场的情况下，证明了渐近平坦的、平稳的、极值的、真空的黑洞解的唯一性定理.在非极值情况下，这些问题可以转化为二维轨道空间上的边值问题。我们证明了具有一个极值视界的解的轨道空间同胚于一个无限带，其中两个边界对应于旋转轴，两个渐近区域对应于空间无穷大和近视界几何。在四维空间中，这使我们能够在渐近平坦、静止、旋转的真空黑洞中建立极值克尔的唯一性。在五维空间中，我们证明了至多存在一个渐近平坦的、静止的、极端真空的黑洞，它具有一个连通视界、两个可交换的旋转对称性和给定的区间结构和角动量。我们还提供了具有上述对称性的四维和五维渐近平坦真空黑洞是静态的充要条件（对极值、非极值甚至非连通视界都有效）。
2010-03-09 gr-qc hep-th
Instability of stationary closed strings winding around flat torus in five-dimensional Schwarzschild spacetimes
本文研究了五维史瓦西时空中一个单参数定常封闭的Nambu-Goto弦族绕平坦环面的线性微扰。它已被证明，这个问题是可解的意义上说，频谱和扰动模式可以表示只有算术运算和根式。已经证明，属于这个族的Nambu-Goto弦总是不稳定的，无论它们如何位于远离事件视界的几乎平坦的区域。
2018-08-18 gr-qc hep-th
Uniqueness of Extremal Kerr and Kerr-Newman Black Holes
我们证明了唯一的四维、静止、旋转、渐近平坦（解析）真空黑洞具有一个单一的简并视界是由极值Kerr解给出的。我们还证明了一个类似的极值Kerr-Newman解的唯一性定理。这填补了黑洞唯一性定理中一个长期存在的空白。
2009-11-25 gr-qc hep-th
A stationary and biaxisymmetric four-soliton solution in five dimensions
利用逆散射方法求解五维真空爱因斯坦方程组，构造了一个渐近平坦的四孤子解作为稳态双轴对称解。我们对这个解施加一定的边界条件，使它包含一个视界-截面拓扑为L（2，1）的透镜空间的旋转黑洞。该解有9个参数，但由于约束方程，只有3个参数是物理独立的。剩下的自由度对应于黑洞的质量和两个独立的角动量。我们详细分析了几种简单的情况，特别是两个零角动量的静态情况和一个非零角动量的静态情况。
2019-02-27 gr-qc hep-th
Black Rings, Supertubes, and a Stringy Resolution of Black Hole Non-Uniqueness
为了解决最近发现的五维黑洞的非唯一性所带来的问题，我们构造了一个低能量的弦论解，描述了一个五维旋转的黑环，其中有三个电荷可以解释为D1-膜，D5-膜和动量荷。该解决方案具有封闭的类时曲线（CTC）和其他病理，其起源，我们澄清。这些病理可以通过将任何一个电荷（例如动量）设置为零来避免。我们认为，D1-D5带电黑环，提升到六个维度，描述了超对称D1-D5超管，这是在相同的U-对偶类的D 0-F1超管的热激发。我们解释了D1-D5系统的弦微观描述如何区分具有相同渐近电荷的球形黑洞和黑环，从而提供了黑洞在五维中的非唯一性的（部分）解决方案。
2003-10-01 gr-qc hep-th
On uniqueness of charged Kerr-AdS black holes in five dimensions
我们证明了Cvetic，Lu和Pope [hep-th/0406196，hep-th/0407058]最近发现的描述五维规范超引力中带电旋转黑洞的解完全由质量、电荷和角动量指定.这些解决方案中出现的附加参数被删除的坐标变换和参数的重新定义。因此，这些溶液中的表观毛发是非物理的。
2004-11-29 hep-th
Uniqueness of Five-Dimensional Supersymmetric Black Holes
利用对耦合任意多个阿贝尔向量多重态的五维无规范超引力超对称解的分类，证明了具有正则视界的渐近平坦超对称黑洞的唯一性定理。证明了标量和规范场强度在视界上充分正则的解的近视界几何是平坦空间、AdS_3 × S^2或近视界BMPV解。此外，唯一的黑洞，它的近视界几何的近视界BMPV几何是Chamseddine和Sabra发现的解决方案。
2004-10-17 hep-th
Perturbative Uniqueness of Black Holes near the Static Limit in All Dimensions
本文利用作者和Ishibashi提出的公式，研究了三维以上时空中广义静态黑洞的静态引力扰动行为。对于视界具有常曲率空间截面的情形，证明了无论宇宙学常数如何，除了与黑洞定常自转和背景参数变化相对应的定常摄动外，不存在在视界处正则的、在负宇宙学常数的情形下在无穷远处衰减的定常摄动.这一结果表明，规则中性黑洞解，无论是渐近平坦，德西特或反德西特可以参数化的质量，（多个组件）角动量和宇宙学常数附近的球对称和静态的限制。对于拓扑黑洞也得到了类似的结论。本文还指出，在视界几何由具有非常数截面曲率的一般爱因斯坦空间描述的情况下，这种在静态极限附近的微扰唯一性可能不成立。此外，在渐近反德西特的情况下，在无穷远的一个较弱的边界条件下的AdS/CFT参数的非唯一性进行了讨论。
2004-08-27 gr-qc hep-th
A Uniqueness theorem for black holes with Kaluza-Klein asymptotic in 5D Einstein-Maxwell gravity
本文证明了在5D Einstein-Maxwell引力场的某个扇区内，具有Kaluza-Klein渐近的稳态多黑洞组态的唯一性定理。我们证明了这样的多黑洞组态是由视界的间隔结构、角动量、磁荷和磁通量唯一指定的。给出了5D Einstein-Maxwell-Einton引力唯一性定理的一个简单的推广。
2010-03-08 gr-qc hep-th
Uniqueness and Self-Conjugacy of Dirac Hamiltonians in arbitrary Gravitational Fields
本文给出了两个命题的证明。首先，证明了伪厄米量子力学的形式允许描述任意定态引力场中狄拉克粒子的运动。其次，证明了当演化算子成为自共轭时，利用Parker权算子并随后过渡到η-表示给出了非定常度规Schroedinger方程的变换。η-表象中的标量积是平坦的，这使得厄米量子力学的标准装置的使用成为可能。根据本文的结果，得出了任意引力场中Dirac哈密顿量的唯一性和自共轭性问题的解的结论。一般的方法说明了几个固定的度量，以及宇宙学平坦和开放的弗里德曼模型的狄拉克哈密顿的例子。
2011-02-20 gr-qc hep-th
Multipole moments for black objects in five dimensions
在四维以上，传统的渐近平坦时空中的唯一性定理不成立，即，黑色物体不能仅仅用质量、角动量和电荷来分类。本文定义了黑天体的多极矩，证明了用四极矩可以区分Myers-Perry黑洞和黑环。这一考虑给我们提供了一个新的见解的唯一性定理的黑色物体在更高的维度。
2010-11-19 gr-qc hep-th
Supersymmetric black hole non-uniqueness in five dimensions
本文系统地研究了五维最小超引力下渐近平坦、超对称和双轴对称黑洞解的模空间。以前，它已被证明，这样的解决方案必须是多中心的解决方案与Gibbons-Hawking基地。在本文中，我们执行一个单一的黑洞，有七个正规黑洞解方案的三个中心的全面分析。我们发现，其中四个可以有相同的守恒电荷的BMPV黑洞。这些黑洞包括一个具有L（3，1）视界拓扑的黑透镜和三个具有视界外非平凡拓扑的球形黑洞家族。前者提供了具有与BMPV黑洞相同的守恒电荷的非球形黑洞的第一个例子。此外，这四个解决方案，三个可以有一个更大的熵比BMPV黑洞附近的BMPV自旋上限。其中一个是以前已知的球形黑洞与非平凡拓扑和其他两个新的例子，球形黑洞与非平凡拓扑和L（3，1）黑透镜。
2019-03-18 gr-qc hep-th
Higher dimensional black holes and supersymmetry
最近的研究表明，静止黑洞的唯一性定理不能推广到五维空间。然而，唯一性是弦论黑洞熵计算的一个重要假设。本文通过证明五维超对称黑洞的两个唯一性定理部分地证明了这一假设。对非超对称高维黑洞的一般性质作了一些评述。证明了存在新的一族具有比已知解更少对称性的定态高维黑洞解。
2006-12-13 gr-qc hep-th
Stationary Strings in the Spacetime of Rotating Black Holes in Five-Dimensional Minimal Gauged Supergravity
研究了五维最小规范超引力中带两个独立角动量的旋转带电黑洞附近静止弦的运动方程的可分性。我们知道，一般定常时空中的定常弦的可分性问题可归结为通常的Hamilton-Jacobi方程在其商空间中的测地线的可分性问题，而商空间中的测地线只有一维。利用这一事实，我们表明，“有效度规”的商空间不允许完全分离的Hamilton-Jacobi方程，虽然这样的分离发生在原来的时空的黑洞。我们还表明，只有在两种特殊的情况下的利益的Hamilton-Jacobi方程承认完全分离的变量，因此，可积性的静态弦运动在原来的背景：即，当黑洞有零电荷或它有一个任意的电荷，但两个相等的角动量。我们给出了与这些情况相对应的Killing张量的显式表达式。然而，对于一般的黑洞时空，商空间的有效度规允许一个共形的Killing张量。我们构造这个张量的显式表达式。
2009-02-16 gr-qc hep-th
Stationary Closed Strings in Five-dimensional Flat Spacetime
我们研究了五维平坦时空中静止旋转的封闭Nambu-Goto弦。定常弦被定义为与类时基灵向量相切的世界面。静止弦的Nambu-Goto运动方程在Killing矢量产生的等距群作用量的轨道空间上化为测地线方程。我们取一个时间平移矢量和空间旋转矢量的线性组合作为Killing矢量，明确地构造了五维平坦时空中静止旋转闭弦的通解.我们展示了它们的各种构型和性质。
2012-08-20 hep-th
Uniqueness of extreme horizons in Einstein-Yang-Mills theory
我们考虑四维爱因斯坦-杨-米尔斯方程的稳态极端黑洞解，允许一个负的宇宙学常数。我们证明了这类轴对称黑洞具有近视界AdS（2）对称性，并推导出它的近视界几何一定是阿贝尔嵌入极端Kerr-Newman（AdS）黑洞的几何.我们还证明了任何静态黑洞的近视界几何是AdS（2）和常曲率空间的直积。
2013-02-19 gr-qc hep-th
Constructive proof of the Kerr-Newman black hole uniqueness including the extreme case
利用对称轴上相应的复Ernst势的显式构造，给出了Killing视界周围渐近平坦、定常、轴对称电真空时空中Kerr-Newman黑洞解唯一性的新证明.这种结构，它利用逆散射方法，也适用于退化的地平线的情况下。
2011-12-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Infinite Number of Stationary Soliton Solutions to Five-dimensional Vacuum Einstein Equation
利用逆散射方法得到了具有轴对称性的五维定态爱因斯坦方程的无穷多个孤子解。我们从五维Minkowski空间作为种子度量来获得这些解。解的特征在于两个孤子数和一个常数出现在与坐标条件有关的归一化因子。通过在参数之间施加一个条件，证明了（2，0）-孤子解与具有一个角动量的Myers-Perry解是一致的.我们还证明了（2，2）-孤子解不同于Emparan和Reall发现的黑环解，尽管两个度规的度规的一个分量可以相同.
2005-12-30 hep-th
Reduction without reduction: Adding KK-monopoles to five dimensional stationary axisymmetric solutions
本文给出了对任意渐近平坦的五维广义相对论定态轴对称解附加KK-π荷的一般方法。该技术利用了潜在的SL（3，R）不变性的系统，通过确定一个特定的元素的对称群，改变渐近边界条件，并增加了KK-π电荷。此外，我们还开发了一套技术工具，使我们能够将SL（3，R）变换应用于逆散射方法产生的解决方案。作为我们方法的一个例子，我们构造了描述一个静态的黑色环携带KK-π电荷的精确解。
2007-09-26 hep-th
Light Rings around Five Dimensional Stationary Black Holes and Naked Singularities
时空中光环的存在与黑洞视界的存在和可观测量（如环缩和阴影）密切相关。黑洞与非真空超压缩物体相比，有着相当独特的环境。为此，最近[P. V. P. Cunha和C.A.R. Herdeiro，Phys. Rev. Lett. \textbf{124}，181101（2020）]的拓扑参数，独立于基本的引力理论，被用来证明{ \it 4}维渐近平坦、静止、轴对称、非极值黑洞的Killing视界外存在不稳定的光环.在这里，我们将这些论点推广到五维静止黑洞。一般在五维空间中，有两种可能的守恒角动量，因此四维空间的讨论没有逐字扩展到五维空间;然而，我们证明了对于一个静止的黑洞，每个旋转方向都有一个光环。我们给出了静态和Myers-Perry旋转黑洞的例子。我们还表明，当黑洞的视界消失，奇点变得赤裸裸的，只有一个光环幸存下来，类似的现象也发生在四维空间，这可能允许测试宇宙审查假说。
2023-01-19 gr-qc hep-th math-ph
Uniqueness of the Axionic Kerr Black Hole
在轴对称条件下，在时间和方位角同时反演的不变性条件下，我们证明了轴Kerr黑洞是引力最小耦合理论的${\it unique}$定态解，而具有规则事件视界的Kalb-Ramond场是渐近平坦的，在事件视界处有一个有限的轴子场强.
1992-06-17 hep-th
Constructive proof of the Kerr-Newman black hole uniqueness: derivation of the full solution from scratch
Kerr-Newman黑洞解可以直接构造为Einstein-麦克斯韦方程组边值问题的唯一解，该边值问题对应于一个渐近平坦的、静止的、轴对称的电真空时空，该时空围绕一个连通的Killing视界。
2012-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the Uniqueness of Black Hole Attractors
我们在五维N = 2超引力的背景下研究了极端黑洞的吸引子机制，并证明了在扩展的向量多重模空间中吸引子点是唯一的。黑洞熵的影响进行了讨论。
1999-12-01 hep-th
The Geometry and Topology of Stationary Multi-Axisymmetric Vacuum Black Holes in Higher Dimensions
将最近的工作推广到5维空间，我们证明了在含有等距群$\mathbb{R}\times U(1)^{n}$的$(n+3)$维时空中真空黑洞的约化Einstein方程解的存在唯一性，以及$n\geq3$的Kaluza-Klein渐近性.这等价于建立了具有沿$Γ$（$\mathbb{R}^3$中$z$ -轴的子集）的指定爆破的奇异调和映射$φ: \mathbb{R}^3\setminusΓ\rightarrow SL(n+1,\mathbb{R})/SO(n+1)$的存在性和唯一性。我们还分析了这些时空的外部通信域的拓扑结构，通过开发一个适当的推广的管道建设中使用的低维情况。此外，我们提供了一个反例的Hollands-Ishibashi猜想有关的拓扑分类的域的外部通信。一个改进版本的猜想，然后提出和建立在时空维度小于8。
2022-03-16 gr-qc hep-th math.DG
Further restrictions on the topology of stationary black holes in five dimensions
我们对5维时空中稳态渐近平坦真空黑洞的可能拓扑作了进一步的限制。我们证明了视界流形可以是Lens空间和“柄”$S^1 \times S^2$的连通和，也可以是$S^3$通过某些有限等距群（没有“柄”）的商.由此产生的视界拓扑包括棱镜流形和庞加莱同调球的平行流形。我们还表明，外部通信域的拓扑结构是一个时间方向与有限的连接和$\mathbb R^4,S^2 \times S^2$的和$CP^2$的，减去黑洞本身的卡耐基产品。我们不假设存在任何Killing向量旁边的渐近类时的定义所需的平稳性。
2010-02-02 gr-qc hep-th math-ph
