Semiclassical collapse of a sphere of dust
研究了均匀尘埃球的半经典坍缩。在确定了独立的动力学变量后,对系统进行正则量子化,得到了描述物质(尘埃)和引力的耦合方程。的绝热(玻恩-奥本海默)和半经典近似的有效性的条件。进一步忽略反反应的影响,它表明,在视界附近和内部的尘埃的Wightman函数的共形标量场耦合到一个辐射源是热的特征霍金温度。
1996-07-09 gr-qc hep-th
Stability and Horizon Formation during Dissipative Collapse
我们研究了密度不均匀性和耗散对自引力球坍缩的最终结果所起的作用。通过施加微扰方案的物理变量和引力势,我们跟踪的崩溃过程的演变开始与最初静态的完美的流体球是剪切自由。坍缩的核心以径向热通量的形式耗散能量,外部时空充满了零能量和各向异性弦分布的叠加。随后的动力学过程在热通量和密度波动的作用下慢慢演变成类剪切状态。我们表明,由于存在的字符串的各向异性驱动的恒星流体不稳定,这种效果被增强的密度不均匀性。这种坍缩的一个有趣而新颖的结果是视界形成的延迟。
2021-02-11 gr-qc
Self-similar and charged spheres in the diffusion approximation
我们研究了扩散近似下物质的球形、带电和自相似分布。我们提出了一个简单的,动态的,但物理意义的解决方案。对于这样一个解决方案,我们得到一个模型,其中的分布变得静态和灰尘的变化。坍缩随着总电荷绝对值的阻尼质量振荡而停止。
2005-08-12 gr-qc
A self-similar dynamics in viscous spheres
我们研究辐射和粘性流体球的演化假设一个额外的位似对称的球对称时空。我们匹配一个非常简单的解决方案的对称方程与外部(Vaidya)。然后,我们得到一个系统的两个常微分方程的规则的动力学,并找到一个自相似的崩溃,这是剪切自由和正压状态方程。考虑到大量的初始自相似动力学状态,我们得到了一个具有可接受的物理行为的模型。
2005-08-12 gr-qc
Gravitational collapse: A case for thermal relaxation
本文提出了两个包含预弛豫过程的坍缩球在不同演化阶段的相对论模型。弛豫时间的影响,在这两种情况下的演变的结果显示和建立。结果表明,弛豫过程可以大大改变坍缩系统的最终状态。特别地,存在弛豫时间的值确定球体的反弹或塌陷的情况。
1997-10-28 astro-ph gr-qc
Nonlocal Equation of State in General Relativistic Radiating Spheres
我们表明,在特定情况下,广义相对论球对称有界物质分布可以满足非局部状态方程。这个方程在一个给定的点上,把相应的能量动量张量的分量不仅作为该点的函数,而且作为整个封闭构型的函数。我们已经发现,这些类型的动态有界物质的配置,与恒定的重力势在表面上,承认共形Killing矢量和满足各向异性不完美流体的能量条件。我们还提出了几个满足这些状态方程的解析和数值模型,这些模型在广义相对论中坍缩为合理的辐射各向异性球。
1998-06-05 gr-qc
Nonadiabatic charged spherical evolution in the postquasistatic approximation
我们应用后准静态近似,自引力球的演化的迭代方法,研究广义相对论中的耗散和带电分布的演化。我们发展非绝热分布假设的状态方程,占各向异性引起的电荷。耗散用流出或扩散近似来描述。我们匹配的内部解决方案,在noncomoving坐标,与Vaidya-Reissner-Nordström外部解决方案。两个模型被认为是:i)一个Schwarzschild壳的扩散限制; ii)Schwarzschild内部的自由流动限制。这些玩具模型告诉我们一些关于耗散和带电坍缩的性质。扩散稳定了引力坍缩,产生一个球壳,其收缩在短的特征流体动力学时间内停止。辐射的流出提供了一种更有效的能量发射机制,使整个球体上的电荷重新分布,而这种分布随着更长的流体动力学时间尺度而无限地塌陷。
2010-09-14 gr-qc
Adiabatic Invariant Treatment of a Collapsing Sphere of Quantized Dust
研究了量子化尘埃球的半经典坍缩。对系统的波函数进行了Born-Oppenheimer分解,并考虑了引力部分的半经典极限。绝热不变量的含时哈密顿量的方法,然后找到(近似)的量子尘埃运动方程的解决方案。这使我们能够获得修正的绝热近似的尘埃状态与时间演化的度量。不同的非绝热修正通常与粒子(尘埃)的产生和相关的波动。由于对粒子产生的主要贡献的反反应被估计并被认为减缓了崩溃。
1998-05-19 gr-qc hep-th
Gravitational collapse in the expanding Universe
该研究利用Tolman度规分析含宇宙学常数的膨胀时空中无压强流体的引力坍缩,推导得出质量为M的此类流体形成星系的最大半径表达式。
2025-01-11 astro-ph.GA gr-qc
Can a variation of Fine Structure Constant influence the fate of Gravitational Collapse?
本文研究精细结构常数随时间变化对引力坍缩的影响,发现暗物质标量场与带电物质耦合可破坏局部电荷守恒,从而在普朗克尺度界限处触发反弹与弥散,避免奇点形成。
2023-08-06 gr-qc hep-th
Asymptotic Black Holes
在KMY黑洞形成和蒸发模型的基础上,考虑前霍金辐射的反作用,构造了物质球在引力坍缩中的度规.允许物质球的质量分布和坍缩速度具有任意的径向依赖性。我们发现一个一般的引力坍缩渐近于一个类似于黑洞但没有视界的普适构型。这种方法澄清了关于黑洞形成和蒸发的几个误解,并为宇宙中的黑洞状物体提供了一个新的模型。
2016-09-24 gr-qc hep-th
Relativistic gravitational collapse in non-comoving coordinates: The post-quasistatic approximation
本文提出了一种描述演化自引力相对论球的一般迭代方法。建模是通过引入一个anastomatic,其原理变得易懂,并找到一个适当的定义的背景下,后准静态近似的充分理由。作为该方法的应用的例子,我们讨论三种模型,在绝热的情况下。
2002-02-14 astro-ph gr-qc
Self-similar and charged spheres in the free-streaming approximation
我们演化出物质的非绝热带电球形分布。耗散由自由流近似描述。我们将自相似内部解与Reissner-Nordström-Vaidya外部解相匹配。传输机制决定了引力坍缩的命运。几乎有一半的初始质量被辐射掉了。传输机制决定了电荷重新分布的方式。
2011-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Conformally flat anisotropic spheres in general relativity
外尔张量消失的条件是在球对称的情况下集成。然后,所得到的表达式被用来寻找新的,共形平坦的,内部的解决方案,局部各向异性流体爱因斯坦方程。与具有相似能量密度或径向压力分布但Weyl张量不为零的模型的演化过程进行了对比,揭示了Weyl张量、压力的局部各向异性和能量密度的不均匀性在相对论球坍缩中所起的不同作用.
2001-02-13 astro-ph gr-qc
A wormhole geometry from gravitational collapse
我们讨论了一个关于违反球对称流体分布的NEC(能量条件)的引力坍缩如何避免零真体积奇点的形成并最终导致洛伦兹虫洞几何的建议。我们的想法是说明使用时间演化的虫洞时空中,我们展示了如何坍缩球可能永远不会达到零适当体积的最终状态。在这样的时空中的测地线同余的性质被认为是和分析。我们的建设的灵感来自最近提出的静态虫洞几何,多参数的Erbsson-Visser线元素,这是已知的统一虫洞和黑洞(定期和奇异)在一个单一的框架。
2021-06-28 gr-qc hep-th
General Relativistic Shock Wave Solutions with Black Hole Formation: The Singular Isothermal Sphere Case
Universities Space Research Association(大学空间研究协会);NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心);Google(谷歌);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Black Hole Initiative, Harvard University(哈佛大学黑洞倡议项目)
本文在广义相对论框架下推导了奇异等温球坍缩形成黑洞的自相似激波解,发现激波速度可达光速的40%,中心吸积率比平滑解低约5-7倍,激波释放能量达静质量的10%,为直接坍缩黑洞形成提供了分析能量预算。
2026-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dust collapse in 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity
在最近提出的Einstein-Gauss-Bonnet引力的四维极限下考虑了引力坍缩。我们表明,对于由均匀尘埃组成的球体的坍缩,该过程在性质上类似于纯爱因斯坦引力的情况。奇点形成为坍缩的终态,它总是被困在视界后面。然而,与爱因斯坦理论不同的是,由于高斯-邦纳项,坍缩云以零速度到达奇点,奇点形成的时间相对于纯爱因斯坦情况有所延迟。
2020-05-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hawking radiation from a collapsing dust sphere and its back reaction at the event horizon -Weak value approach-
为了观察球形引力坍缩动力学时空中霍金辐射的反作用,我们明确地计算了无质量标量场的能量动量张量的弱值.用Painleve-Gullstrand坐标描述坍缩尘埃球的背景几何,其中时间坐标与自由落体观测者的本征时间一致,度规张量在事件视界是正则的.其结果是,在遥远的未来,弱值在事件视界发散。我们认为,由于爱因斯坦方程在弱值意义下的半经典近似在那里破裂,时空的未来几何不可能是史瓦西几何。
2013-03-16 gr-qc quant-ph
Gravitational collapse in non-minimally coupled gravity: finite density singularities and the breaking of the no-hair theorem
在这项工作中,我们研究了一个均匀的尘埃球的引力坍缩的动力学模型表现出的线性非最小耦合物质和曲率。对于拉格朗日物质密度的不同选择,得到了标度因子和物质密度的演化,突出了后者在该理论中的直接物理相关性。讨论了作用泛函中的连接条件和边界项,分析了作用泛函与外度量和事件视界的匹配。我们发现,一个独特的现象时,出现的奥本海默-斯奈德崩溃,即有限密度黑洞的可能性和打破无毛定理的标准结果相比,由于一个依赖的最终状态的黑洞的初始半径的球体。
2012-12-11 astro-ph.SR gr-qc
On the Dynamical Instability of Monatomic Fluid Spheres in (N+1)-Dimensional Spacetime
本文导出了($N$ +1)维Schwarzschild-Tangherlini时空中流体球的Pracrasekhar不稳定性,并以齐次(均匀能量密度)解为例进行了说明.定性地说,正(负)宇宙学常数的影响倾向于使球体不稳定(稳定)。在没有宇宙学常数的情况下,(3+1)维时空的优越地位就显现出来了。因为它是一个单原子理想流体球稳定的边缘维度,但不会太稳定而触发引力坍缩的开始。此外,它是唯一的维数,可以容纳稳定的流体静力平衡与正宇宙学常数。然而,考虑到目前观测到的宇宙学常数,没有稳定的构型可以大于$10^{21}~{\rm M}_\odot$。另一方面,在(2+1)维中,它在牛顿引力(NG)或爱因斯坦的广义相对论(GR)的背景下太稳定了。在广义相对论中,负的宇宙学常数的作用不仅对保证流体平衡(压力的单调性递减)至关重要,而且对获得Ba{ados}ados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)解也至关重要。由于宇宙学常数为负,质量为$0<\mathcal{M}\leq0.5$的均匀流体盘不存在坍缩成裸奇点的不稳定位形,这支持了宇宙审查猜想.而对于质量为$0.5<\mathcal{M}\lesssim0.518$的均匀盘,在因果极限下,相对论不稳定性可以被触发,这意味着在适当的条件下,质量为$\mathcal{M}_{\rm BTZ}>0$的BTZ空穴可以从坍缩的流体盘中产生.隐含…
2023-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational collapse of matter fields in de Sitter spacetimes
Central University of Himachal Pradesh(喜马偕尔邦中央大学)
研究德西特宇宙中球对称物质场的引力坍缩,通过分析不同初始条件下的能量动量张量,结合解析和数值方法追踪球形边缘陷阱球的形成与演化,利用准局部形式研究视界演变。
2025-06-13 astro-ph.GA gr-qc hep-th