The Quasinormal Modes of Weakly Charged Kerr-Newman Spacetimes
克尔-纽曼时空的共振模谱目前还是未知的。这些模式,称为准正规模式,在确定克尔-纽曼黑洞的稳定性和它们对扰动的反应中起着核心作用。本文从量子力学中与时间无关的微扰论出发,提出了一种新的计算任意自旋弱荷Kerr-Newman时空准正规模频率的方法.我们的方法利用了一种原始的技术,将微扰理论应用于非平方可积的零阶解,并且它可以应用于理论物理中的其他问题。新的形式主义揭示了没有不稳定的模式,这与以前的结果在慢转动极限强烈表明模式的稳定性的克尔-纽曼时空。我们的技术和结果在全息对偶、广义相对论的基础问题以及可能在天体物理系统领域都是有意义的。
2014-09-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes and strong cosmic censorship in near-extremal Kerr-Newman-de Sitter black-hole spacetimes
在程函区计算了近极值Kerr-Newman-deSitter黑洞时空中无质量中性场的准正规共振模。明确地证明了在角动量体系${\bar a}> \sqrt{{1-2{\barΛ}\over{4+{\barΛ}/3}}}$中,黑洞时空是由慢衰减的共振模所表征的,这些共振模由紧致公式$\Imω(n)=κ_+\cdot(n+{1\over2})$(这里的物理参数$\{{\bar a},κ_+,{\barΛ},n\}$分别是黑洞的无量纲角动量、特征表面引力、时空的无量纲宇宙学常数和整数共振参数)所描述.我们的结果支持彭罗斯强宇宙监督猜想在这些黑洞时空中的有效性。
2018-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A massive charged scalar field in the Kerr-Newman background I: quasinormal modes, late-time tails and stability
对于黑洞背景中的大质量带电标量场的拟正规谱的分析,一直受到小μM和小qQ的限制,其中μ,q(M,Q)是场(黑洞)的质量和电荷。在这里,我们将提出一个全面的图片quasinormal模式,晚时尾巴和稳定性的一个大规模的收费标量场周围的克尔-纽曼黑洞的任何物理意义的值的参数。我们将表明,尽管存在两种超辐射机制(由于黑洞的旋转和充电)和大量的长期创造增长的束缚态,有没有迹象表明在准正规模式的边界条件下的不稳定性。我们证明了对于某些中等qQ值,主拟正规模可以有任意小的实振荡频率Re(ω)。在大qQ区导出了准正规模的解析公式。场的电荷越大,信号中的渐近尾越快占主导地位,这使得从时域轮廓中提取准正规频率变得困难。对于Reissner-Nordström黑洞,已经找到了中间时间尾和渐近晚时间尾的解析表达式。对于近极值的克尔-纽曼黑洞,我们得到了最近在克尔背景中发现的无质量场[arXiv:1212.3271]的模式分支的更一般的图像。
2013-08-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes of slowly rotating Kerr-Newman black holes using the double series method
本文利用微扰双展开方法计算慢速旋转Kerr-Newman黑洞的准正规模式谱,重点分析l=2的引力、电磁和标量微扰,验证了轴主导与极主导微扰的近似等谱性,并证明慢转近似可较准确地估计角动量达极值50-60%的构型谱。
2023-04-19 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of Kerr-Newman-de Sitter black holes from Heun connection formulae
Toyota Technological Institute(丰田技术研究所);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Nagoya University(名古屋大学)
本文利用Heun连接公式解析研究Kerr-Newman-de Sitter时空的准正规模,推导出小宇宙学常数、近极端和近Nariai极限下的谱及非整数幂修正。
2026-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The quasinormal modes of Kerr-Newman black holes: a separated approach
Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学);National Technical University of Athens – Polytechnic Campus(雅典国立技术大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文利用精确分离的扰动方程求解Kerr-Newman黑洞准正则模,通过数值基准验证其与耦合系统结果高度一致,并发现自旋标记等谱性,为研究旋转带电黑洞振铃提供实用途径。
2026-10-07 gr-qc hep-ph hep-th
Kerr-Newman quasinormal modes and Seiberg-Witten theory
本文在 Dudley-Finley 近似下检验 Kerr-Newman 黑洞电磁与引力扰动的准正规频率和 Seiberg-Witten N=2 超 Yang-Mills 理论之间的猜想,数值支持其对亚极端情形成立,并导出等谱径向方程。
2025-05-12 gr-qc hep-th
Correspondence of eikonal quasinormal modes and unstable fundamental photon orbits for Kerr-Newman black hole
本文研究了Kerr-Newman时空中程函准正规模与不稳定基本光子轨道的关系。我们发现,在程函极限下,Kerr-Newman黑洞的引力和电磁扰动自然解耦,可以导出一个编码QNM谱的一维类薛定谔方程.然后我们证明了在程函极限下,退耦Teukolsky主方程和Kerr-Newman时空中无质量标量场的Klein-Gordon方程具有相同的形式.作为一个直接的结果,考虑到边界条件的EQNM,我们显示EQNM和UFPO之间的精确对应,即EQNM/UFPO对应。更准确地说,类似于克尔的情况,EQNM的频率的实部是岁差和(极)轨道频率的线性组合,而频率的虚部与UFPO的李雅普诺夫指数成比例。
2021-09-23 gr-qc
Decay of a charged scalar and Dirac fields in the Kerr-Newman-de Sitter background
我们发现在旋转带电黑洞的背景中,带电标量场和Dirac场的准正规模,由Kerr-Newman-de Sitter解描述。研究了准正规谱与黑洞参数质量M、角动量a、电荷Q以及Λ项和场电荷q的关系。特别注意的是近极值极限的黑洞收费。特别地,我们发现对于标量场和Dirac场,当黑洞电荷Q小于某个阈值时,q>0时荷电扰动衰减较快,q<0时荷电扰动衰减较慢,这个阈值接近于电荷的极值,并且依赖于黑洞的参数.
2014-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
Heat Kernel Expansion and Extremal Kerr-Newmann Black Hole Entropy in Einstein-Maxwell Theory
本文计算了任意背景场位形下爱因斯坦-麦克斯韦理论中度规场和规范场的动力学算符的第二Seely-DeWitt系数。然后,我们使用这个结果来计算对数修正的极端Kerr-Newmann黑洞的熵。
2012-04-18 gr-qc hep-th
Quasinormal modes, scattering and Hawking radiation of Kerr-Newman black holes in a magnetic field
本文对处于渐近均匀磁场中的Kerr-Newman黑洞背景中的大质量带电标量场的本征振荡(准正规模)谱、透射/反射系数和霍金辐射进行了全面的分析.有两个主要影响:粒子能量在磁场中的塞曼位移以及视界和无穷远之间的电磁势值之差,即法拉第感应。我们已经证明,“打开”磁场会导致更强的能量发射率,并导致黑洞的“充电”。因此,沉浸在磁场中的黑洞蒸发得更快,从而在更短的时间内达到极端状态。准正规模式受到磁场的影响,该磁场被假设为与黑洞的引力场相比相对较小。
2011-01-19 gr-qc
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
Nonexistence of quasinormal modes in the extremal BTZ black hole
我们证明了在极值BTZ黑洞中不存在准正规模。为此,我们考虑了由宇宙学拓扑质量引力得到的最小耦合标量和单个大质量引力子在极值BTZ黑洞上的传播。标量和引力子的准正规模不可能存在,因为不可能使一个进入的通量进入极端(简并)视界。这与AdS(3)的自对偶轨道中不存在传播动力学的论点是一致的,AdS(3)的自对偶轨道恰好是极值BTZ黑洞的近视界极限。
2011-09-29 gr-qc hep-th
Quasinormal Modes of Near-Extremal Black Holes and Black Strings in Massive Gravity Background
本文用两种数值方法计算了广义球/柱对称背景下近极值黑洞/弦的拟正规模,即渐近迭代法和谱方法.数值结果证实了采用Pöschl-Teller势的近似解析公式的准确性。利用我们的解析公式研究了文献\cite{Burikham:2020dfi}中极值和近极值黑洞的强宇宙审查猜想.
2022-02-08 gr-qc hep-th
Quasinormal Modes of Extremal BTZ Black Hole
为了证明极端黑洞不能作为非极端黑洞的极限,本文计算了Bañados,Teitelboim和Zanelli(BTZ)极端黑洞的准正规模,并证明了频率的虚部为零.我们得到了标量费米微扰的精确结果。我们还表明,频率是有界的存在下的正常模式(非耗散模式)。
2004-04-20 gr-qc hep-th
Photon emission of extremal Kerr-Newman black holes
本文讨论了极端Kerr-Newman黑洞背景下从近视界区到远处观测点的零测地线。特别地,利用匹配渐近展开法,我们以代数方程的形式解析地求解了超辐射界附近的零测地线。对于光子轨迹被限制在赤道平面内的情况,得到了方位角和时间的变化。
2017-01-29 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of the near extremal Schwarzschild-de Sitter black hole
我们提出了一个精确的表达式的准正规模式的标量,电磁和引力扰动的近极值的Schwarzschild-德西特黑洞,我们表明为什么以前的近似正好在这个近极值制度。特别是,我们的研究结果给出了高阻尼模式的拟正规频率的渐近行为,最近引起了人们的广泛关注,由于建议识别其实部与Barbero-Immirzi参数。
2003-02-18 gr-qc hep-ph hep-th
Extremal Charged Black Holes and Superradiantly Unstable Quasinormal Modes
最近的研究表明,极端带电黑洞在STU超引力中存在超辐射不稳定性,这是由于与带电质量标量场相关的不稳定(低频)准束缚态的存在。在本文中,我们数值计算表明,对于某些电荷配置,这些黑洞也可以激发(高频)超辐射不稳定的准正规模。我们发现,经验的不稳定模式密切相关,有一个火山形的有效势的薛定谔波方程。
2022-06-26 gr-qc hep-th
The Highly Damped Quasinormal Modes of Extremal Reissner-Nordström and Reissner-Nordström-de Sitter Black Holes
详细分析了$D$维极端Reissner-Nordstr $\ddot{\rm{o}}$ m和Reissner-Nordstr $\ddot{\rm{o}}$ m-de Sitter黑洞的高阻尼拟正规模.我们只考虑事件视界和柯西内视界重合的极端情况。我们表明,即使在极端的情况下的斯托克斯/反斯托克斯线的拓扑结构是不同的,比非极端的情况下,极端黑洞的高阻尼的准正规模式的频率完全匹配的极端极限的非极端黑洞准正规模式的频率。
2008-04-03 gr-qc
Quasinormal modes of Kerr-Newman black holes: revisiting the Dudley-Finley approximation
The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰格工程学院)
本文研究Kerr-Newman黑洞的quasinormal模式谱,重新评估Dudley-Finley近似准确性,发现其在特定模式下频率参数一致度高,探讨了近极值极限下的谱结构及长寿命引力模式,推导了区域边界表达式,并分析了大overtone数四极模式的行为。
2026-04-03 gr-qc hep-th
Numerical evidence for universality in the relaxation dynamics of near-extremal Kerr-Newman black holes
研究了带电旋转Kerr-Newman黑洞的引力-电磁耦合准正态共振。特别是,使用最近发表的数值数据的迪亚斯,戈达兹加尔,和桑托斯[物理。114,151101(2015)],我们证明了在$Q/r_+\leq 0.9$区域中的近极值Kerr-Newman黑洞的特征弛豫时间$τ\equiv 1/\Imω_0$可以通过简单的普适关系$τ\times T_{\text{BH}}=π^{-1}$以非常好的精度描述(这里$Q, r_+$和$T_{\text{BH}}$分别是克尔-纽曼黑洞的电荷、视界半径和温度,而$ω_0$是扰动黑洞时空的基本准正规共振)。
2015-11-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal Modes in Near-Extremal Spinning C-Metric
本文研究旋转C-度规中与引力共形耦合的无质量标量场的准正规模式,通过共形变换分离场方程,在近极端条件下将势项化为Pöshl-Teller势,并得到衰减率量子化的解析准正规频率。
2022-12-27 gr-qc hep-th
Quasinormal-modes of the Kerr-Newman black hole: GW150914 and fundamental physics implications
我们开发了一个分析振铃波形模型,包括基本和泛音准正规模式,带电黑洞,并表明它是足够精确的分析电流引力波数据。将该波形模型应用于GW 150914,首次用唯一的衰荡引力波数据约束了残余黑洞荷质比($λ_f$),得到$λ_f$的上限为$λ_f\leq 0.38$ .相应地,标量张量矢量引力($α_{\rm s}$)的偏差参数限定为$α_{\rm s}\leq 0.17$。我们的方法可以直接应用到其他的双黑洞合并大声衰荡辐射。
2021-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Short Note on the Love Number of Extremal Reissner-Nordstrom and Kerr-Newman Black Holes
本文基于时空的共形反演等距性,为极端 Reissner-Nordstrom 与 Kerr-Newman 黑洞 Love 数的消失提供了简单证明。
2024-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rigidity of the extremal Kerr-Newman horizon
本文证明四维爱因斯坦-麦克斯韦理论(含宇宙学常数)中极端视界紧致横截面内禀几何需允许基灵向量场或静态,据此完成近视界几何分类并确定其必为极端克尔-纽曼视界。
2025-02-13 gr-qc hep-th math.DG
Linear mode stability of Kerr-Newman and its quasinormal modes
我们提供了强有力的证据,直到$99.999\%$的极值,Kerr-Newman黑洞(KN BH)是线性模式稳定的爱因斯坦-麦克斯韦理论。我们推导和解决,数值,耦合系统的两个偏微分方程的两个规范不变的字段,描述最一般的线性扰动的KN BH(除了平凡的模式,改变参数的解决方案)。我们确定了KN BH的准正规模(QNM)谱作为其三个参数的函数,并没有发现不稳定的模式。此外,我们发现,连续连接到引力$\ell=m=2$史瓦西QNM的QNM占主导地位的频谱参数空间的所有值($m$是波函数的方位角数和$\ell$措施的节点数量沿极方向)。此外,所有具有$\ell=m$的QNM在极值处接近Re $\,ω= m Ω_H^{ext}$和Im $\,ω=0$;这是在KN BH背景上传播的任意自旋$|s|\leq 2$的任何场的普适性质($ω$是波频率,$Ω_H^{ext}$是BH角速度)。我们比较我们的结果与现有的微扰结果在小电荷或小旋转制度,并找到很好的协议。我们还提出了一个简单的证明,Regge-Wheeler(奇数)和Zerilli(偶数)部门的史瓦西扰动必须是等谱的。
2015-01-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Pair Production in Near Extremal Kerr-Newman Black Holes
研究了近极值Kerr-Newman(KN)黑洞中带电标量对的自发产生。结果表明,在AdS $_2$空间中,对产生的存在条件等价于Breitenlohner-Freedman界的破坏.极端黑洞中产生的平均对数具有热解释,其中AdS $_2$空间中Schwinger效应的有效温度持续成立,而近极端黑洞中的平均对数具有Rindler空间中Schwinger效应的附加因子。此外,根据KN/CFT对应关系,在$J$和$Q$两种图像中分别实现了荷电标量对产生的全息对偶共形场论(CFT)描述.
2016-07-09 gr-qc hep-th
Area spectrum of near-extremal SdS black holes via the new interpretation of quasinormal modes
受Maggiore关于准正规模的新物理解释的启发,我们研究了四维时空中近极值Schwarzschild-de Sitter黑洞的量子化.采用Kunstatter的方法,导出了与Setare的结果不同的近极值Schwarzschild-de Sitter黑洞的面积谱和熵谱.此外,我们发现导出的普适面积谱是等间距的$2πn$。
2010-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electromagnetic quasinormal modes of the nearly-extremal higher-dimensional Schwarzschild-de Sitter black hole
我们得到了高维近极值Schwarzschild-de Sitter黑洞的电磁准正规谱的解析表达式。用WKB方法对结果进行了验证,并与已有的结果作了简要的比较。
2018-08-24 gr-qc
Reply to "On the branching of quasinormal resonances of near-extremal Kerr black holes" by Shahar Hod
在研究近极值黑洞的拟正规模频率时,我们指出了模谱的一个分支,即在极值极限处,模谱分为有限衰减模和衰减消失模。我们提供了分析和半分析的结果,确定哪些家庭的模式分叉,当模式与有限的衰减率存在接近极值极限时。在最近的一个笔记(arXiv:1510.05604)中,霍德提出,根据德特韦勒过去的工作,在极高的自旋参数下,附加模式渐近于有限衰变。我们搜索这些建议的模式,并没有发现它们存在的证据。此外,我们指出了一个不一致的推导建议的模式,这进一步表明,这些阻尼模式不存在。
2015-10-28 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of nearly extremal Kerr spacetimes: spectrum bifurcation and power-law ringdown
我们对具有近极值角动量的Kerr黑洞的准正模振荡进行了深入的研究。我们首先更详细地讨论了两种不同类型的拟正规模式频率在最近的论文(arXiv:1212.3271)。一组模式,我们称之为“零阻尼模式”,在极值极限中具有消失的虚部,并且对于所有共转扰动都存在(即,方位角指数m为非负的模式)。另一组(“阻尼模”)即使对于极端克尔黑洞也保持有限的衰减率,并且只存在于共转模的子集中。当角动量接近其极值时,当两种类型的模式都存在时,频谱分叉成这两个不同的分支。我们讨论了模式分支的物理原因,通过开发和使用的一般克尔黑洞的扰动的束缚态配方。我们还数值探讨的基本l=2模式,这有最大的天体物理学的兴趣的具体情况。利用这些研究结果,我们计算了近极值Kerr黑洞对微扰的准正规模响应。我们发现,许多叠加的泛音导致在一个缓慢的幂律衰减的准正规振铃在早期,后来让位于指数衰减。这种特殊的早期幂律衰减意味着,对于具有大角动量的黑洞来说,衰荡阶段是长期存在的,这可能为引力波探测器提供一个有希望的强源。
2013-07-30 gr-qc hep-th
Quasinormal Modes of Near Extremal Black Branes
通过求解Heun方程的一个奇异边值问题,我们找到了近极值黑膜的拟正规模。相应的本征值决定了有限温度下强耦合N=4对称模中集体激发的色散规律。
2002-12-05 gr-qc hep-ph hep-th
Near-extremal black holes in Weyl gravity: Quasinormal modes and geodesic instability
近极端黑洞在微扰水平上的稳定性判据是引力系统中一个有趣的问题。考虑近极端共形-de Sitter黑洞,本文得到了标量扰动的拟正规模的一个精确关系式.至于稳定性准则,我们找到了一个下限的事件视界半径,这是对应的拟正规频率的值的上限。此外,我们表明,准正规模式的渐近行为,使高阻尼模式,这是重要的,由于其实部和Barbero-Immirzi参数之间的可能的连接。我们还得到了不稳定圆零测地线的李雅普诺夫指数和角速度。最后,我们检查计算的准正规模式和不稳定的圆形零测地线之间的关系的有效性。
2019-05-29 gr-qc hep-th
Area Spectrum of Kerr and extremal Kerr Black Holes from Quasinormal Modes
受黑洞面积谱量子化研究的启发,我们研究了Kerr和极值Kerr黑洞的面积谱。基于Bekenstein等人提出的黑洞面积谱是离散的、等间距的观点,我们用Kunstatter方法导出了Kerr和极值Kerr黑洞的面积谱。用于计算的Kerr黑洞的拟正规频率的实部的形式为$mΩ$,其中$Ω$是黑洞视界的角速度。所得到的光谱是离散的,但并不像预期的那样均匀间隔。因此,我们推断描述Kerr黑洞拟正规频率实部的函数不是正确的。这一结论与Berti,Cardoso和Yoshida最近提出的Kerr黑洞高阻尼准正规模的数值结果一致。相反,极端克尔黑洞被证明有一个离散的面积谱,此外是均匀间隔。在我们对Kerr黑洞面积谱极值的分析中,得到的面积间距与$\ln 3$不成正比。因此,它不支持Hod的面积谱$A_{n}=(4l^{2}_{p}ln 3)n$对一般的Kerr-Newman黑洞是有效的说法。
2005-02-21 astro-ph gr-qc hep-th
Branching of quasinormal modes for nearly extremal Kerr black holes
我们证明了近极值Kerr黑洞具有两组不同的拟正规模,我们称之为零阻尼模(ZDM)和阻尼模(DM)。对于所有调和指数$l$和$m \ge 0$,ZDM都存在,并且它们的频率在极值极限中聚集在实轴上。对于所有的黑洞自旋,DM都有非零阻尼;它们存在于所有的反转模式($m<0$)和具有$0\leq μ\lesssim μ_c=0.74$的共转模式(在程函极限中),其中$μ\equiv m/(l+1/2)$。当这两个族共存时,随着黑洞自旋的减小,ZDM和DM合并形成一组准正规模。利用克尔时空扰动的有效势,我们给出了直观的解释DM的情况下,在某些领域的频谱和分支的频谱到ZDM和DM在大自旋。
2012-12-13 gr-qc hep-th
The radial Teukolsky equation for Kerr-Newman-de Sitter geometry: Revisited
我们使用Heun型的解决方案在\cite{Suzuki}径向Teukolsky方程,写在背景度量的Kerr-Newman-deSitter几何,计算的拟正规频率多项式的解决方案和反射系数的波来自deSitter地平线和反射的外地平线的黑洞。
2021-01-03 gr-qc hep-th
Eigenvalue repulsions and quasinormal mode spectra of Kerr-Newman: an extended study
最近计算了衰减速率最慢的Kerr-Newman(KN)黑洞的引力电磁扰动频谱。发现KN有两个族$-$--光子球和近视界族$-$--准正规模,它们表现出有趣的本征值排斥现象。微扰方程,尽管是一个耦合系统的两个偏微分方程,是服从于一个解析解,使用的方法分离的变量在近视界扩展周围的极端KN黑洞。这导致了一个分析公式的QNM频率,提供了一个很好的近似的数值数据近极值。在本手稿中,我们提供了一个扩展的研究,这些属性没有详细的原始研究。这包括:1)描述微扰方程\cite{Dias:2015wqa}的两个耦合偏微分方程的规范不变系统的完整推导,2)程函频率近似\cite{Zimmerman:2015trm,Dias:2021yju}的推导及其与数值QNM数据的比较,3)近视界频率近似\cite{Dias:2021yju}的推导及其与数值QNM的比较,以及4)关于本征值排斥现象(也称为\emph{level repulsion}、\emph{avoided crossing}或\emph{Wigner-Teller effect})的更多细节以及对它的第一原理理解,这在以前的研究中是缺失的。此外,我们还提供了其他感兴趣的KN QNM族的频谱,以证明它们比我们详细讨论的那些阻尼更大。
2022-05-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Entropy correction and quasinormal modes of slowly rotating Kerr-Newman-de Sitter-like black hole in bumblebee gravity
本文在含洛伦兹破缺的大黄蜂引力中,利用GUP和费米子隧穿研究慢转KNdS-like黑洞的修正霍金温度与熵,并通过WKB等方法分析标量扰动准正规模式及灰体因子和霍金辐射特性。
2025-05-08 gr-qc hep-ph
Quasinormal resonances of a massive scalar field in a near-extremal Kerr black hole spacetime
用{ \it}解析地导出了近极值Kerr黑洞在大质量标量扰动下的基本共振。我们发现,存在一个临界质量参数,$μ_c$,低于该参数,增加质量$μ$的字段增加的振荡频率$\Re(ω)$的共振。另一方面,在临界场质量以上,增加质量$μ$会增加模式的阻尼率$\Im(ω)$。我们通过数值计算证实了我们的分析结果。
2011-09-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Destroying a near-extremal Kerr-Newman-AdS black hole
如果忽略辐射效应和自引力效应,我们发现将测试粒子送入近极值Kerr-Newman-AdS黑洞会导致其事件视界被破坏,从而产生裸奇点。因此,必须考虑辐射和自作用力效应,以进一步检验宇宙监督。此外,这个测试粒子的允许参数范围非常窄,这使得考虑辐射和自作用力效应来解决Kerr-Newman-AdS时空中的WCC破坏问题成为可能。
2017-05-04 gr-qc
On the rigidity of stationary charged black holes: small perturbations of the non-extremal Kerr-Newman family
我们证明了一个关于Kerr-Newman黑洞族唯一性的微扰结果:给定一个具有分叉视界的渐近平坦时空,如果它与一个在无穷远处渐近平坦的非极值Kerr-Newman时空一致,并且它与Kerr-Newman族足够接近,则该时空必定是Kerr-Newman解之一.与Kerr-Newman族的接近程度是通过一对Mars-Simon型张量的小度来衡量的,这对张量是Wong在\cite{Wong_09}中引入的,用于检测Kerr-Newmann族。
2019-11-24 gr-qc math.AP math.DG
Eigenvalue repulsions in the quasinormal spectra of the Kerr-Newman black hole
研究了Kerr-Newman(KN)黑洞度规的引力电磁微扰,识别了KN黑洞的两个准正规模的$-$光子球族和近视界$-$族,计算了衰减速率最慢的模的频谱(在所有KN参数空间).我们发现了一个新的QNM现象,这是唯一的KN系统,即QNM家庭之间的本征值排斥。这种特性在固态物理中很常见,其中\eg负责在某些薛定谔势中移动的电子的光谱中的能带/带隙。利用增强的对称性的近地平线极限的近极值KN几何,我们还开发了一个匹配的渐近展开,使我们能够解决的扰动问题,使用分离的变量,并提供了一个很好的近似KN QNM光谱附近的极值。这里推导出的KN QNM光谱不仅需要解释天体物理环境中的引力发射,例如LIGO、Virgo和LISA探测的引力发射,而且还可以提取对几种新物理场景的观测影响,例如迷你带电暗物质或某些修改的引力理论,在二元合并的尺度上与KN解一起退化。
2021-09-28 astro-ph.HE gr-qc
A Proposed Absolute Entropy of Near Extremal Kerr-Newman Black Hole
将黑洞熵的定义应用于极端Kerr-Newman情形时,发现了一些问题,这与热力学第三定律相矛盾。我们对近极值结果提出了一个新的修正,它既符合第三定律,又不与黑洞热力学的其它结果相冲突。证明了内视界具有温度,并提出内视界对近极值视界的熵有贡献,使得近极值视界的熵具有修正形式,并在绝对零度处为零。
2001-05-06 gr-qc
Exact WKB and Quantum Periods for Extremal Black Hole Quasinormal Modes
Rikkyo University(立教大学)
本文利用精确WKB分析解决黑洞扰动理论中的谱问题,通过计算量子周期(Voros符号)实现复杂频率的精确量子化条件,高阶WKB展开与Borel-Padé求和验证了quasinormal模式频率的高精度复现。
2026-05-02 gr-qc hep-th math-ph
Extremal Kerr-Newman black holes with extremely short charged scalar hair
最近证明的“无短发”定理断言,如果球对称静态黑洞有头发,那么这头发(外场)必须延伸到相应黑洞时空的零圆测地线(“光子球”)之外:$r_{\text{field}}>r_{\text{null}}$。在本文中,我们提供了令人信服的证据表明,该界限可以{ \it违反}的{ \it非}球对称毛状黑洞配置。为此,我们分析探讨的物理性质的云克尔-纽曼黑洞时空-带电旋转黑洞,支持线性静态带电标量配置在其外部区域。
2017-07-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Isomonodromy Method and Black Holes Quasinormal Modes: numerical results and extremal limit analysis
本文提出并应用等单值方法研究四维 Kerr 和 Reissner-Nordström 黑洞的拟正则模式,实现了高精度数值与解析计算,并成功分析了文献常用方法失效的极值极限区域。
2023-07-30 gr-qc hep-th
Black hole quasinormal modes: hints of quantum gravity?
本文是对Schwarzschild、Reissner-Nordstrom和Kerr黑洞的准正规模谱的一个简要回顾。摘要包括以前未发表的计算i)自旋加权球谐函数的本征值,和ii)极端Reissner-Nordstrom黑洞的准正规频率。
2004-11-04 astro-ph gr-qc hep-th
Damped and zero-damped quasinormal modes of charged, nearly extremal black holes
尽管最近取得了进展,但对克尔-纽曼度规所描述的带电旋转黑洞的扰动的完全理解仍然是相对论中一个开放的基本问题。在这项研究中,我们探讨了Kerr-Newman黑洞的拟正规模族的存在性,这些模族的衰减率在极值处限制为零,在过去的研究中称为零阻尼模。我们回顾了自旋加权标量场(由Dudley-Finley方程控制)的近似极值和WKB近似方法,并给出了标量零阻尼和阻尼模式存在的情况。使用Leaver的连分式方法,我们验证了这些近似给出了准确的预测频率在其制度的有效性。在非旋转极限下,我们认为,重力电磁扰动的近极值Reissner-Nordström黑洞除了众所周知的阻尼模式谱有零阻尼模式。我们提供了这些模式的频率的解析公式,验证它们的存在,使用数值搜索,并证明我们的公式的准确性。这些结果,以及最近的数值研究,指向存在一个简单的通用方程的零阻尼的引力电磁模式的频率的克尔-纽曼黑洞,其精确的形式仍然是一个悬而未决的问题。
2016-04-13 gr-qc hep-th
Coupled by Design: Computing Kerr-Newman Quasinormal Modes with a Hybrid SpectralPINN Solver
CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
研究将谱PINN求解器扩展用于计算克尔 - 纽曼准正则模,通过求解耦合主偏微分方程组实现。对比公开数据集得出误差,计算出相关数据集,首次表征矢量主导光子球分支,应用其观察特征值排斥现象并预测黑洞荷质比约束。
2026-07-17 gr-qc
Hidden conformal symmetry for Kerr-Newman-NUT-AdS black holes
我们证明了一般的非极值Kerr-Newman-NUT-AdS黑洞在两种不同的图像中与隐共形场论是全息对偶的。这两个图像可以被合并在一起成为由$SL(2,\mathbb{Z})$模块化组生成的一般图像中的双CFTs。我们还将计算推广到极值极限,并找到了相应的量。使用扩展的中心荷从克尔/CFT对应,我们也发现宏观和微观熵之间的协议。我们还发现了一般和极端的Kerr-Newman-NUT-AdS黑洞的标量探针的吸收截面,以进一步支持不同的对偶CFTs的黑洞。
2020-01-22 gr-qc hep-th
Quantum-Corrected Hawking Radiation from Near-Extremal Kerr-Newman Black Holes
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);University of Michigan(密歇根大学);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心)
研究近极值Kerr-Newman黑洞的量子修正霍金辐射,发现角动量非零粒子的发射在低温下显著增强。
2026-02-20 gr-qc hep-th
Eikonal quasinormal modes of highly-spinning black holes in higher-curvature gravity: a window into extremality
本研究首次计算高阶曲率引力中任意旋转黑洞的引力准正则模,发现自旋接近极端时修正显著增大,并修正了Lyapunov指数与频率虚部的对应关系。
2025-10-24 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of Reissner-Nordström-AdS: the approach to extremality
本文研究 Reissner-Nordström-AdS 黑洞趋近极端性时标量与轴向扰动的准正规谱,提出在视界处表现良好的数值方法,发现阻尼最小模式停止振荡并导致晚期信号发生质变。
2024-04-03 gr-qc
Calculating quasinormal modes of extremal and non-extremal Reissner-Nordström black holes with the continued fraction method
本文用连分数法计算极端与非极端Reissner-Nordström黑洞的准正规模式谱,扩展了极端情形的计算结果,并支持非极端情形的极端极限与极端情形具有相同振动谱的观点。
2024-04-30 astro-ph.CO gr-qc