Testing Cosmic Censorship with Black Hole Collisions
当宇宙学常数$Λ$为正时,黑洞的质量存在一个上限。我们研究两个总质量超过这个极限的黑洞的碰撞。我们的研究是基于最近发现的描述$Q=M$黑洞与$Λ> 0$碰撞的精确解。分析了该解的全局结构。我们发现,如果总质量小于极值极限,那么黑洞合并。如果它更大,那么一个裸奇点形成一个柯西视界的未来。然而,地平线并不平坦。一般来说,有一个温和的曲率奇异性,这仍然允许测地线延伸。这些结果的宇宙审查的影响进行了讨论。
1993-07-12 gr-qc hep-th
On the limiting energy of the collision of elementary particles close to horizon of the rotating black hole
论证了两个超相对论性基本粒子在引力辐射作用下的碰撞能量不能超过普朗克值的结论。比较了克尔黑洞视界附近带电粒子的引力辐射和电磁辐射。如果trans-Planckian能量的黑洞可以出现,它表明,用于散射粒子的相互作用的能量增长仍然是有限的。
2020-10-21 gr-qc hep-th
Cross section, final spin and zoom-whirl behavior in high-energy black hole collisions
本文研究了两个具有一般碰撞参量的等质量、非旋转黑洞的碰撞。我们发现这样的系统表现出变焦旋转行为时,微调的碰撞参量。在立即合并阈值附近,剩余黑洞的Kerr参数接近最大值(a/M约为0.95),辐射能量可达质心能量的35%。
2009-09-07 gr-qc hep-th
Evidence for violations of Weak Cosmic Censorship in black hole collisions in higher dimensions
研究了$D=6$和7维时空中具有非零碰撞参量的增强旋转黑洞的碰撞。我们发现存在一个开放的初始条件,使得碰撞的中间态是一个具有哑铃状视界的黑洞,它不稳定于局部Gregory-Laflamme型不稳定性。我们能够提供令人信服的数值证据表明,这种不稳定性的演变导致在有限的渐近时间的视界箍断,从而形成一个裸奇点,在类似的不稳定的黑洞。由于初始状态下的黑洞是稳定的,这是在高维渐近平坦时空中违反弱宇宙审查猜想的第一个真正通用的证据。
2021-11-29 gr-qc hep-th
Particle collisions in the lower dimensional rotating black hole space-time with the cosmological constant
本文研究了2+1维BTZ黑洞视界附近两个不同能量粒子的超高能碰撞效应(BSW效应)。我们发现具有临界角动量的粒子可以存在于BTZ黑洞的外视界内,而与粒子的能量无关。因此,对于非极值BTZ黑洞,通过对以粒子运动为特征的参数进行微调,在内视界上的BSW过程是可能的。而对于极端BTZ黑洞,具有临界角动量的粒子只能存在于简并视界上,在那里也可能发生BSW过程。
2014-03-11 gr-qc hep-th
Collisions with Black Holes and Deconfined Plasmas
我们使用AdS/CFT调查i)高能量碰撞与球的decenfined等离子体包围的限制相和ii)快速局部加热的decenfined等离子体。这两个过程都是与黑洞碰撞的双重过程,它们导致视界的一个新“臂”的成核,并朝着入射物体的方向延伸。我们在引力物理的普遍极限下研究了由此产生的非平衡动力学,它可能表明在大N_c下解除束缚等离子体的普遍行为。过程(i)产生等离子体球的“虚拟”臂,而过程(ii)可以使较高温度相的惊人大的气泡成核。
2007-12-13 gr-qc hep-th
Cosmic censorship violation in black hole collisions in higher dimensions
我们认为,宇宙审查违反两个黑洞碰撞在高时空维D时,初始的总角动量是足够大的。两个黑洞合并形成了一个不稳定的棒状视界,它在中间长出了一个颈部,以发散的曲率收缩。当D很大时,引力辐射的发射被强烈抑制,并且在颈部生长之前不能使系统自旋下降到稳定旋转的黑洞。使用简单的数值模拟的有效理论的1/D扩展的现象。我们提出,即使宇宙审查被违反,可预测性的损失是小的独立于D。
2019-05-02 gr-qc hep-th
Complexity Growth, Butterfly Velocity and Black hole Thermodynamics
我们在黑洞热力学的背景下提出了蝴蝶速度和复杂性增长率之间的联系,其中宇宙学常数被解释为热力学压力。根据黑洞系统的Smarr公式,蝴蝶速度与复杂性增长率之间存在不同的关系。这种关系的准确性已经检查了几个模型。
2020-06-18 gr-qc hep-th
Black hole collisions, instabilities, and cosmic censorship violation at large D
我们研究了高维黑洞碰撞和超自旋黑洞不稳定性的演化。这些过程可以有效地解决数值在一个有效的理论在大的维数D的限制。我们提出的证据表明,它们导致违反宇宙审查。两个总角动量大于一定值的黑洞碰撞后的演化,受一个类似共振的中间态的性质支配:一个长寿的旋转黑棒,由于类似于黑弦的不稳定性,它会向裸奇点夹断。我们计算的辐射损失的自旋旋转杆使用四极公式在有限的D,并认为,在足够大的D -很可能为$D\gtrsim 8$,但可能下降到D=6-自旋下降是太低效,淬火这种不稳定性。我们还通过数值求解轴对称和非轴对称扰动的时间演化来研究超自旋黑洞的不稳定性。我们展示了在前一种情况下的瞬态黑环的发展,以及在后一种情况下的多管齐下的视野,然后继续捏,可以说,碎片成较小的黑洞。
2019-09-16 gr-qc hep-th
Black hole collision with a scalar particle in three dimensional anti-de Sitter spacetime
研究了一个BTZ黑洞与一个耦合到标量场的测试粒子的碰撞。我们计算了这个过程的功率谱、辐射能量和倾伏波形。我们表明,晚些时候的信号是由拟正规振铃为主。根据AdS/CFT对应关系,体重力过程映射为热态,膨胀的气泡和规范粒子衰变为相关算子的玻色子。后者热化的时间尺度预测的散装理论。
2002-05-15 gr-qc hep-th
Black Hole Formation from the Collision of Plane-Fronted Gravitational Waves
本文介绍了一种新的努力,研究在四维,渐近平坦的时空中的平面前的引力波的碰撞,爱因斯坦方程的数值解。纯真空问题需要奇异的Aichelburg-Sexl型源来实现有限能量解,这在数学和数值上都是有问题的。相反,我们使用零(无质量)粒子在初始波阵面内产生非平凡几何。本文的主要目的是:(a)激发问题,(b)介绍数值求解耦合到无碰撞无质量或有质量粒子分布的爱因斯坦方程的方法,(c)提出零粒子轴对称分布的迎头碰撞中形成黑洞的第一个结果。关于最后一种情况,初始条件的选择是为了使黑洞迅速形成,基本上没有任何物质能逃脱碰撞。这可以被解释为从无限推进极限内接近超相对论性碰撞问题,但其中物质分布是分散的,因此是非奇异的。我们发现的结果是一致的早期微扰计算碰撞的Aichelburg-Sexl奇点,以及数值研究的高速碰撞玻色子星,黑洞,流体星:一个黑洞形成包含大部分的能量的时空,与其余的$15\pm1\%$的初始能量辐射作为引力波。这里开发的方法可能是相关的其他问题,在强场引力和宇宙学,涉及粒子分布的物质。
2018-10-25 gr-qc hep-th
Ultrahigh energy particle collisions near the black hole horizon in the strong magnetic field
我们考虑在强磁场B中黑洞视界附近两个带电粒子(或带电粒子和中性粒子)的碰撞。结果表明,在视界附近存在一条带,在这条带内,任意两个这样的粒子的碰撞导致质心系中的势能。这些结果适用于一般的(不一定是真空的)黑洞。
2014-03-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black holes from high-energy beam--beam collisions
利用Eardley和Giddings最近提出的一种方法,我们将他们的结果推广到两束无质量粒子的高能碰撞,即两个有限波前冲击波的碰撞。在D \ge 4时空维中,即使碰撞参量为非零,闭合(边缘)捕获面也可以在几种情况下解析地确定。我们能够确认和扩展早先由Yurtsever所作的理论,并处理任意轴对称剖面,包括一个有趣的“分形”梁的情况。最后,我们讨论了我们的结果在高能实验和宇宙学的一些影响。
2002-04-23 gr-qc hep-th
Monte Carlo event generator for black hole production and decay in proton-proton collisions
我们描述了质子-质子碰撞中量子黑洞产生和衰变的蒙特卡罗事件发生器-- QBH版本1.03。
2011-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Collision of two general geodesic particles around a Kerr-Newman black hole
研究了两个一般测地线粒子在Kerr-Newman(KN)黑洞周围的碰撞,得到了直接碰撞和LSO碰撞情形下非边缘束缚和边缘束缚临界粒子的质心能量.我们找到了两个一般测地粒子在极端KN黑洞中近视界碰撞能获得任意高CM能量的约束条件,并指出电荷降低了能获得任意高CM能量的纬度值.解释了高速碰撞带随电荷增加而向赤道中心移动的原因。
2011-04-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Classical Black Hole Production In Quantum Particle Collisions
评述了trans-Planckian基本粒子碰撞中产生黑洞的半经典图象。
2004-10-20 gr-qc hep-ph hep-th
Ultra-relativistic grazing collisions of black holes
本文研究了等质量非自旋黑洞双星在一般碰撞参量下的高增强碰撞中的引力波发射、放大旋转行为以及由此产生的黑洞自旋。
2010-03-03 gr-qc
Ultra-high energy collisions in static space-times: single versus multi-black hole cases
考虑两粒子在静态带电极端黑洞附近的碰撞,阐明了质心系E_{c.m.}中能量无界增长的条件.对于单个黑洞,我们将前面关于Reissner-Nordström度规的结果推广到畸变黑洞。在多黑洞时空中,出现了质的新特征。如果碰撞点同时接近至少两个视界,则无界的E_{c.m.}是可能的:(i)不需要对粒子的参数进行微调;(ii)对于两个速度的任意相互取向。这样的性质(i)和(ii)的组合在单个黑洞的情况下没有类似物,并且有利于获得无界E_{c.m.}的条件。在电真空Majumdar-Papapetrou度规(几个极端的黑洞在平衡)的碰撞进行了明确的分析。
2015-03-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Close-slow analysis for head-on collision of two black holes in higher dimensions: Bowen-York initial data
大的额外维度的场景增强了在更高维度中研究黑洞的重要性。在本文中,我们分析了两个黑洞的轴对称系统。具体地说,为了计算两个等质量黑洞迎头碰撞的初始数据,将Bowen-York方法推广到更高的维度。然后采用密慢近似对初始数据进行演化,研究碰撞过程中发射的引力波。我们推导出一个辐射效率的经验公式,它依赖于弱的维数。讨论了我们的结果对粒子对撞机中黑洞形成的可能影响。
2006-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Estimates of the total gravitation radiation in the head-on black hole collision
我们报告的总引力辐射的能量在正面的黑洞碰撞的计算,在那里我们使用的几何形状的罗宾逊Trautman度量。
2002-03-21 gr-qc
Close-limit analysis for head-on collision of two black holes in higher dimensions: Brill-Lindquist initial data
受TeV尺度引力场的启发,我们利用闭极限近似研究了高维时空中两个黑洞迎头碰撞的引力辐射.我们准备时间对称的初始数据集的两个黑洞(所谓的Brill-Lindquist初始数据)和数值演化的时空在一个规范不变的提法周围的扰动的高维史瓦西黑洞。阐明了对撞过程中发射的引力波的波形和辐射能量。此外,高维Schwarzschild黑洞的基本准正规模式的复频率,这还没有被准确地导出,迄今为止,确定。
2005-10-24 gr-qc hep-ph hep-th
Maximal efficiency of the collisional Penrose process with spinning particles in Kerr-Sen black hole
研究了两个不带电自旋粒子围绕极端Kerr-Sen黑洞的碰撞,计算了通过超Penrose过程从Kerr-Sen黑洞中提取能量的最大效率.我们考虑两个有质量的粒子的碰撞以及一个无质量的粒子与一个有质量的粒子的碰撞。对于所有的情形,我们发现最大效率随着Kerr-Sen黑洞参数($b=1-a$)的增大而减小.
2020-01-16 gr-qc
Gravity-dominated unequal-mass black hole collisions
我们继续我们的一系列研究的高能量碰撞的黑洞调查不等质量,推动正面碰撞在四维空间。我们发现,作为引力波辐射的质心能量的分数变得独立的质量比,并近似等于$13\%$在大的能量。我们用黑洞微扰理论和Smarr的零频极限近似进行了计算,支持了这一结论。这些结果有力地支持了这样的猜想,即碰撞物体的详细结构在高能量下是无关紧要的。
2015-11-25 gr-qc hep-ph hep-th
The collision of boosted black holes
研究了线动量大小相等而方向相反的黑洞碰撞的辐射。结果是从一个完整的数值相对论处理,并从一个“关闭慢”近似的结果进行比较。这个一致性是值得注意的,并提出了关于黑洞碰撞中引力辐射产生的几个见解。
1996-08-28 gr-qc
Black hole formation in the head-on collision of ultrarelativistic charges
研究了超相对论性电荷迎头碰撞中黑洞的形成。带电粒子的度规是通过将Reissner-Nordström时空提升到光速而获得的。利用碰撞瞬间的切片,我们研究了视视界(AH)的形成,并导出了形成视视界所需的电荷临界值的条件。在大型强子对撞机的特征值评估这一条件,我们发现,电荷的存在降低了加速器中的黑洞产生率。我们评论我们的方法可能存在的局限性。
2006-08-05 gr-qc hep-ph hep-th
High energy particle collisions in static, spherically symmetric black-hole-like wormholes
具有类似于史瓦西黑洞的度量的Damour-Solodukhin虫洞似乎是黑洞的模仿者,因为很难通过实际的天体物理观测来区分它们。本文研究了Damour-Solodukhin虫洞时空中两个测试粒子碰撞的质心能量。我们表明,如果虫洞和黑洞的度规之间的差异很小,粒子的迎面碰撞的质心能量是大的。为了更深入地理解高能粒子碰撞,我们将迎头碰撞推广到静态的、球对称的类黑洞虫洞。
2020-02-05 gr-qc
Quantum hoop conjecture: Black hole formation by particle collisions
本文讨论了量子物理中粒子碰撞形成(量子)黑洞的问题。我们首先构建量子力学态的视界波函数,该态代表两个在平坦一维空间中碰撞的高度增强的非相互作用粒子。从这个波函数中,我们导出了系统成为黑洞的概率,它是初始动量和粒子之间空间距离的函数。这个概率允许我们将箍猜想扩展到量子力学,并估计其经典对应物的修正。
2014-03-20 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational energy loss in high energy particle collisions: ultrarelativistic plunge into a multidimensional black hole
研究了径向落入D维黑洞的超相对论粒子的引力能辐射。对描述黑洞引力扰动的方程组进行数值积分,得到了黑洞引力辐射的能谱、总能量和角分布。在WKB近似下计算了标量、矢量和张量扰动下的黑洞准正规模。我们讨论我们的结果的背景下,黑洞生产的TeV规模。
2004-03-25 gr-qc hep-ph hep-th
Classical Black Hole Production in High-Energy Collisions
研究了D维黑洞在两粒子高能碰撞中的经典形成。视视界的存在性与平坦空间中泊松方程的一个奇异边值问题的解有关。对于足够小的碰撞参量,我们构造的解决方案,使这样的明显的地平线D=4。这些改进了对黑洞产生的经典截面的估计,以及对所产生的黑洞的质量的估计。我们还认为,一个视界可以发现在一个区域的弱曲率,这表明这些解决方案是有效的出发点,量子黑洞形成的半经典分析。
2002-04-19 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational waves from black hole collisions via an eclectic approach
我们提出的第一个结果,在一个新的计划,旨在充分利用所有可用的技术,以提供一个有效的理解波从螺旋形黑洞二进制的时间即将到来的观测。特别是,我们解决的问题相结合的封闭极限近似描述振铃黑洞和完整的数值相对论,本质上是非线性相互作用。我们证明了我们的方法的有效性,使用一般方法的模型问题,正面碰撞的黑洞。我们的方法可以对这些碰撞进行更直接的物理理解,清楚地表明非线性方法何时很重要。这种方法的成功支持我们的期望,这种统一的方法将能够提供天体物理学相关的结果,黑洞双星的时间,以协助引力波观测。
2000-03-08 astro-ph gr-qc hep-th
Unbounded energies of debris from head-on particle collisions near black holes
如果两个粒子向黑洞移动并在视界附近碰撞,质心的能量E_{c.m.}会无限增长。这就是所谓的Bañados-Silk-West(BSW)效应。对观测可能性造成障碍的问题之一在于,由于红移,无穷远处碎片的单个能量E仍然是有限的。我们表明,在正面碰撞的情况下,碎片可能有无限的能量E。这种情况的一个基本组成部分是一个粒子远离近视界区域的黑洞。它可能是由于先前的碰撞而出现的,这意味着多次散射。
2015-05-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
What we (don't) know about black hole formation in high-energy collisions
更高维的情形允许由TeV尺度的粒子碰撞形成迷你黑洞。本文的目的是回顾和比较不同的方法来估计总的引力能量在这一过程中发出的。迄今为止,黑洞的形成主要是使用视视界搜索技术进行研究的。这种方法只给出了黑洞形成过程中释放的引力能的上限。基于点粒子的瞬时碰撞和黑洞微扰理论的替代计算表明,发射的引力能量可能更小。新的和更精细的方法可能是必要的,以准确地描述黑洞形成的高能粒子碰撞。
2005-05-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle collisions around static spherically symmetric black hole and rotating black hole in gravity's rainbow
本研究将Banados-Silk-West效应扩展至引力彩虹中的静态球对称黑洞与旋转黑洞,探讨不同rainbow函数对粒子碰撞质心能量的影响,发现特定函数下可在事件视界外实现无限质心能量。
2025-05-29 gr-qc
Initial data for black hole collisions
我描述了爱因斯坦真空方程,可以代表两个黑洞碰撞的初始数据的建设。我强调主要的物理概念。
2002-12-09 gr-qc
Numerical binary black hole collisions in dynamical Chern-Simons gravity
我们在超越广义相对论的高曲率理论中产生了第一个数值相对论二元黑洞引力波形。特别地,我们研究了降阶动力学Chern-Simons引力中的二元黑洞的迎头碰撞。这是产生超广义相对论波形的先驱,用于螺旋式二元黑洞系统,可用于引力波探测。然而,正面碰撞本身就很有趣,因为它们清楚地探测了最终黑洞的准正常模式光谱。因此,我们计算领先的顺序动力学陈-西蒙斯修改合并后的引力辐射的复频率。我们考虑等质量的系统,具有相同的自旋方向沿碰撞轴,导致残留的黑洞的自旋。我们发现修改的准正常模式频谱的复杂频率的行为作为一个幂律与自旋的残余物,而不是退化与克尔黑洞的任何质量和自旋的频率。我们讨论这些结果的背景下测试广义相对论与引力波的观测。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the energy of particle collisions in the ergosphere of the rotating black holes
结果表明,在转动黑洞能层的任意点上,自由降落碰撞粒子在质心系中的能量,在无穷远处,对于固定的能量值,可以无限增长。这种效应发生在其中一个粒子的角动量为大负值时。
2013-01-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Escape of superheavy and highly energetic particles produced by particle collisions near maximally charged black holes
对于快速旋转的克尔黑洞附近的粒子碰撞,如果碰撞粒子的角动量被微调,质心能量可以任意高。最近,已经表明,由这种粒子碰撞产生并逃逸到无穷远的粒子不可能质量很大,也不可能能量很高。对于带电的黑洞也有类似的现象,在视界附近带电粒子碰撞的质心能量可以任意高。人们可能会期望,在这样的粒子碰撞和逃逸到无穷远所产生的粒子的能量和质量上,也会存在类似的束缚。然而,在本文中,我们看到这种期望并非如此。我们明确地表明,超重和高能带电粒子附近的最大带电黑洞碰撞产生的可以逃逸到无穷远,至少在经典理论中,如果可以忽略的反反应和粒子的自作用力。
2013-06-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Head-on collision and merging entropy of black holes: reconsideration of Hawking's inequality
我们计算了在黑洞的正面碰撞中有多少能量可以转化为引力辐射。从黑洞热力学的观点出发,结合碰撞黑洞的合并熵,用黑洞视界面积定理估计了它。然后我们得到了引力辐射能量比的一个上界,这个上界比Hawking最初导出的上界要小。这一估计与低能和高能迎头碰撞的数值研究结果并不矛盾,这一事实意味着合并黑洞的热力学需要合并熵的贡献。
2013-04-23 gr-qc
Detecting relativistic black hole collisions near a massive black hole
本文研究了在大规模黑洞背景中相对论性黑洞碰撞的特性,并评估了现有和未来引力波探测器对这类信号的检测能力。
2025-12-04 astro-ph.IM gr-qc
Stability and Observability of Magnetic Primordial Black Hole-Neutron Star Collisions
本文研究了带磁荷原初黑洞与中子星碰撞的演化,发现足够大磁荷的黑洞不会吞噬中子星,而是形成准稳定平衡,导致中子星自转周期突变及升温等可观测效应。
2022-09-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kinematics of ultra-high energy particle collisions near black holes in the magnetic field
在质心系中,具有自由能$E_{c.m.}$的两粒子在黑洞附近的碰撞有不同的形式。当一个缓慢微调的“临界”粒子撞击一个快速的“普通”粒子时,就会产生所谓的BSW效应。我们讨论了在强磁场中碰撞的一种情况,对此的解释是不同的。这两种粒子都是快速的,但它们的速度之间的非零角度(都接近于$c$,光速)导致相对速度接近于$c$,因此,大$% E_{c.m.}
2015-02-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On phase transitions during collisions near the horizon of black holes
该研究探讨黑洞视界附近粒子碰撞可达粒子物理相变能温,指出新相区尺寸、寿命分别与对应质量标度的康普顿长度、时间同量级,且电弱相变能量密度对时空度规的反作用可忽略。
2024-03-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
High energy collision of particles in the magnetic field far from black holes
我们考虑了在磁场中轴对称黑洞度规中两粒子的碰撞。如果一个粒子的角动量|L|的值增长到不受约束(但它的Killing能量保持不变),则可以在质心坐标系E_{c.m.}中获得不受约束的能量。在没有磁场的情况下,这种碰撞已知发生在能区。然而,如果磁场强度B也很大,并且比值|L| /B是有限的,则在几乎平坦的区域中,即使远离黑洞也可以实现大的E_{c.m.}。这种效应也发生在旋转恒星的度规中。
2014-06-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
High-energy collisions inside black holes and their counterpart in flat space-time
两个粒子可以在非极值黑洞中碰撞,使得它们在质心系中的能量E_{c.m.}变得任意大。我们表明,这种效果可以理解的帮助下,一个简单的类比与粒子碰撞在平坦的时空。由于黑洞内部近视界几何的二维部分是用平坦的Milne度规来描述的,所以结果具有一般性。建议对未绑定E_{c.m.}的场景进行完整分类。这类场景中的一些场景要求碰撞接近分叉点,但对于其他一些场景,这不是必需的。
2014-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Improved analysis of black hole formation in high-energy particle collisions
我们研究了在四维和更高维广义相对论中高能粒子碰撞中视视界(AH)的形成,其动机是TeV尺度的引力情景。目的是估计黑洞产生的几何截面公式中的前因子。我们在碰撞平面的未来光锥上数值构造AH。由于这个切片位于Eardley和Giddings(gr-qc/0201034)以及我们和Nambu(gr-qc/0209003)之前使用的切片的未来,我们能够改进前因子估计。在更高维的情况下,黑洞产生截面增加了40-70%,这表明未来计划的加速器中的黑洞产生率比以前估计的要大。我们还确定了质量和角动量的最终黑洞状态,允许的面积定理。
2005-05-01 gr-qc hep-ph hep-th
Collision of spinning black holes in the close limit: The parallel spin case
本文利用旋转黑洞的一阶微扰理论(Teukolsky形式)研究了具有平行自旋的黑洞的碰撞。假设黑洞彼此靠近,最初没有助推,旋转缓慢。我们估计的性质,从这样的碰撞释放的引力辐射。Gleiser { \em et al.}最近研究了同样的问题。在Zerilli微扰形式主义的背景下,我们的波形、辐射能量和角动量的结果与该工作中提出的结果非常一致。
2002-08-23 gr-qc
Embedding initial data for black hole collisions
我们讨论了两个黑洞迎头碰撞问题的初始数据可视化的等距嵌入图。明确提出了最好的研究初始数据,Misner几何的嵌入图的构建问题。我们提出了一个部分解决方案的嵌入图,并讨论有关的问题,完成解决方案。
1994-09-21 gr-qc
Nonlinearities of Schwarzschild Black Hole Head-on Collisions
针对两个无自旋施瓦西黑洞极端相对论性对心碰撞这一高度非线性事件,提出用二阶微扰理论结合简单自举程序解析推导其引力波铃宕阶段二次拟正规模式振幅的方法,为相关研究提供理论基础。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collision of an object in the transition from adiabatic inspiral to plunge around a Kerr black hole
围绕质量为$M (\gg μ)$的克尔黑洞旋转的质量为$μ$的物体,在最内层的稳定圆形轨道附近经历了一个连续的过渡,从绝热的螺旋形进入视界,因为引力辐射提取了它的能量和角动量。我们研究这样一个对象的碰撞与一个通用的对应物周围的克尔黑洞。我们发现,该对象的角动量是微调通过引力辐射和高速碰撞的对象与一个通用的对应物自然发生在一个几乎最大旋转的黑洞。我们还发现,质心能量可以远远超过普朗克能量的暗物质粒子碰撞周围的恒星质量的黑洞和高达$10^{58}$尔格的恒星质量的紧凑的对象碰撞周围的超大质量黑洞,目前的过渡形式主义是合理的。因此,快速旋转的黑洞可以加速围绕它们旋转的物体,使其能量足够高,从而引起巨大的物理兴趣。
2011-12-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Does charge matter in high-energy collisions of black holes?
我们进行了数值相对论模拟的高能量的正面碰撞的带电黑洞具有相同的电荷质量比$λ$。我们发现,电磁相互作用已经在低洛伦兹因子$γ$下具有次显性效应,支持了黑洞性质的细节(例如,它们的自旋或电荷)在这些现象中起次要作用。利用这个结果和能量守恒,我们认为这些事件不能违反宇宙审查。
2022-02-10 gr-qc
Ultra-high energy collisions of nonequatorial geodesic particles near dirty black holes
考虑两个测地粒子围绕旋转静止轴对称黑洞运动的碰撞。它示出了任意非赤道运动,在一定条件下,在他们的质心框架的能量可以增长不受约束(所谓的BSW效应)。这推广了以前关于脏(被物质包围)黑洞的赤道运动和克尔度规的非赤道运动的结果。结果表明,BSW效应发生在视界表面的任何一点附近。我们没有使用克尔度规所特有的时空对称性,所以结果是相当一般的。分类所有可能的情况下的一般方案进行了讨论。
2012-12-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Making use of geometrical invariants in black hole collisions
我们考虑曲率不变量的背景下,黑洞碰撞模拟。特别是,我们提出了一个简单而优雅的Weyl不变量I和J的组合,{ \sl专业指数} ${\cal S}$。在黑洞扰动的背景下,$\cal S$提供了一个测量理想克尔黑洞时空的扭曲大小的方法。在众所周知的轴对称黑洞碰撞的例子中的显式计算表明,这个量可以作为一个有用的工具,用于预测在这种情况下微扰动力学提供了一个准确的估计的辐射波形和能量。这使得${\cal S}$特别适合于研究从非线性到线性动力学的过渡,以及对数值结果的不变解释。
2000-03-08 gr-qc
Is the super-Penrose process possible near black holes?
我们考虑一般的轴对称极值黑洞附近的粒子碰撞。我们研究的可能性无限大提取的能量(所谓的超级彭罗斯过程)的限制时,碰撞点接近地平线。三个潜在的选项被认为是(在碰撞点的能量和粒子的角动量之间的关系的时间流逝函数的分数功率),传出的粒子和传入的粒子之间的碰撞,碰撞在ergoregion远离地平线)。结果表明,在这三种情况下,适合于超彭罗斯过程的状态不能从具有有限质量和角动量的粒子的先前碰撞中获得。
2016-01-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Conserved quantities in a black hole collision
利用H的空间无限表示,计算了Brill-Lindquist初始数据发展所对应的时空Newman-Penrose常数。弗里德里希Brill-Lindquist初始数据集代表了两个非旋转黑洞的正面碰撞。在这种情况下,获得一个非零常数。它的值是由两个黑洞的质量和两个黑洞之间距离的平方的乘积给出的。这个常数在零无穷大范围内保持其值,因此它提供了碰撞过程后期演化的信息。特别是,有人认为,常数的大小提供了关于黑洞碰撞后时空中所含剩余辐射量的信息。
2001-05-28 gr-qc