Superradiant instability of large radius doubly spinning black rings
我们指出，沿S^1和S^2方向旋转的5D大半径双自旋黑环具有鲁棒不稳定性。它由超辐射束缚态模式触发。沿着环的模式的Kaluza-Klein动量负责束缚态。黑弦和黑膜中的这种不稳定性首先由Marolf和Palmer提出，并由Cardoso，Lemos和Yoshida详细研究。我们在黑环背景中找到了这种不稳定性的频谱和时间尺度，并表明它在沿S^2大旋转的大半径环中是活跃的。我们确定的不稳定性的端点，并认为它提供了一个动力学机制，引入了一个上限的旋转的黑环。为了估计上限，我们使用最近的黑环模型的Hovdebo和迈尔斯，与一个小的扩展，以适应额外的小角动量。这个动力学界可以小于由视界处的正则性所施加的类克尔界。最近，高维黑环的存在性被证实。它们将对该机制保持稳定。
2006-06-19 gr-qc hep-th
Spinning Strings, Black Holes and Stable Closed Timelike Geodesics
研究了与被自旋弦穿透的Schwarzschild黑洞相关联的时空中封闭类时曲线的存在性及其在线性扰动下的稳定性。由于黑洞的叠加，我们发现自旋弦时空以这样一种方式变形，使得闭合的类时测地线存在。
2008-01-29 gr-qc
Characterizing geodesic deviations in a Topological Star spacetime: massive, charged, spinning and stringy-like objects
本研究分析拓扑恒星时空中多种粒子及弦探针的测地线偏离现象，对比施瓦西时空的差异，并构建统一描述框架。
2025-05-19 gr-qc
Geodesic Motion in the Singly Spinning Black Ring Spacetime
我们给出了特殊情况下五维单自旋黑环时空中测试粒子和光的测地线方程的解析解，因为一般情况下单自旋黑环的Hamilton-Jacobi方程是不可能分离的。在研究运动方程中多项式的基础上，我们刻画了试验粒子和光的运动，并讨论了相应的轨道。
2012-12-04 gr-qc
Non-supersymmetric F1-P black rings
Peng Huanwu Center for Fundamental Theory（彭桓武理论研究中心）；Centre for Strings, Gravitation and Cosmology, Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院物理学院弦、引力和宇宙学中心）；Interdisciplinary Center for Theoretical Study, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学理论交叉研究中心）；Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）
在五维超引力中构造了单自旋和双自旋非超对称 F1-P 黑环解，并分析了其物理性质与极限，其中双自旋解存在极值极限且熵满足 S=2πJ_ϕ。
2026-04-14 gr-qc hep-th
Spinning particles in Taub-NUT space
本文分析了自旋粒子在欧氏Taub-NUT空间中的测地线运动。运动常数用Killing-Yano张量表示。修正了文献中的一些结果。
1997-07-21 gr-qc hep-th
Non--geodesic circular motion of massive spinning test bodies
最近对研究可能违反等效原理的兴趣导致了空间卫星飞行任务的发展，以测试在绕地球圆形轨道上运动的物体的等效原理。这个实验证明了等效原则的有效性与身体的组成无关。然而，没有考虑物体的内部自由度（如自旋）。在这项工作中，它确切地表明，圆轨道运动的试验机构确实提出了偏离测地线运动时，自旋效应是不可忽略的。使用拉格朗日理论旋转的大质量的机构，一个精确的解决方案，他们的圆周运动被发现显示，非测地线的行为表现通过不同的切向速度的测试机构，取决于其自旋相对于卫星的总角动量的方向。此外，对于圆轨道，旋转的试验物体不存在切向加速度。我们估计的两种可能的切向速度的情况下，旋转的测试机构绕地球的圆周运动的差异。
2018-10-03 gr-qc
Spinning test particles in the spacetime of a global monopole
University of Lethbridge（莱斯布里奇大学）；Payame Noor University（光明大学）
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，研究整体单极子时空中自旋测试粒子的运动，得到一般精确解并证明系统完全可积，分析了非测地线轨迹及径向、平面运动特例。
2026-06-17 gr-qc hep-th
Closed timelike geodesics in a gas of cosmic strings
我们发现了一类爱因斯坦场方程的解，它代表了被非旋转宇宙弦气体包围的旋转宇宙弦外的时空，并证明了在这个时空中存在封闭的类时测地线。
2008-08-29 gr-qc
Supersymmetries and constants of motion in Taub-NUT spinning space
本文综述了弯曲空间中自旋粒子的测地线运动。研究了自旋空间的广义Killing方程，用Killing-Yano张量表示运动常数。一般结果适用于四维欧氏Taub-NUT自旋空间的情况。一个简单的精确的解决方案，相应的轨迹躺在一个圆锥，给出。
1998-05-19 gr-qc hep-th
Dynamical sectors for a spinning particle in AdS_3
我们考虑了AdS_3中质量为M、自旋为J的粒子的运动动力学。研究揭示了不同的动力学扇区的存在依赖于M，J和AdS_3半径R的相对值。对于亚临界M^2 R^2-J^2 >0和超临界M^2 R^2-J^2<0的情况，可以看出运动方程给出了AdS_3的测地线。对于临界情形M^2R^2=J^2，存在额外的规范变换，进一步减少了物理自由度，运动对应于AdS_2的测地线。这一结果对二维共形场论在引力异常下纠缠熵的全息解释是有用的。
2014-09-02 gr-qc hep-th
Separability of the motion of spinning test particles in curved space-time
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院理论物理研究所）
建立世界线适配标架下的哈密顿形式，证明当测地运动和平行输运均可分离时，自旋测试粒子的哈密顿-雅可比方程也可分离，并在黑洞、平面波和宇宙学时空中验证。
2026-06-25 gr-qc
Worldline deviations of charged spinning particles
在Dixon-Souriau运动方程的框架下，将测地线偏差方程推广为描述自旋带电粒子相对加速度的世界线偏差方程。
2005-09-28 gr-qc
Spinning bodies and the Poynting-Robertson effect in the Schwarzschild spacetime
史瓦西时空中的自旋粒子由于其自旋而偏离测地线行为。当测试辐射场叠加在史瓦西背景上时，无自旋粒子也偏离测地线行为：实际上与辐射场的相互作用，即，辐射的吸收和再发射导致了一种类似摩擦的阻力，这种阻力是牛顿引力中已经存在的众所周知的效应，即坡印廷-罗伯逊效应。在这里，坡印廷-罗伯逊效应扩展到自旋粒子的情况下，通过修改Mathisson-Papapetrou模型描述的自旋测试粒子的运动，占辐射力的贡献。所得方程的数值积分和一些典型的轨道与无自旋的情况下进行了比较。此外，自旋和辐射力之间的相互作用进行了讨论，通过分析偏离圆测地线运动的赤道平面上的贡献时，由于辐射也可以被视为一个小扰动。最后，从测地半径的径向变化量的估计被证明是可测量的原则。
2011-07-14 gr-qc
Extreme mass-ratio inspiral of a spinning body into a Kerr black hole I: Evolution along generic trajectories
本文使用密切测地线积分器，结合引力波主导轨道平均耗散反作用与主导阶自旋-曲率力，构建了旋转天体落入Kerr黑洞的通用旋进轨迹，为大质量比波形模型纳入次级自旋奠定基础。
2023-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Extreme mass-ratio inspiral and waveforms for a spinning body into a Kerr black hole via osculating geodesics and near-identity transformations
本研究结合引力波辐射反作用与自旋-曲率力，利用密切测地线积分器和近恒等变换，构建了自旋天体旋近克尔黑洞的首个有效EMRI模型，实现快速计算且具备模块化扩展潜力。
2023-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Dynamics of spinning particles in pp-wave spacetimes
University of Lodz（罗兹大学）
本文研究pp波时空中超速粒子的动力学，通过分析性方法揭示其与电磁场的关联，基于规范-引力对偶性建立运动关系。
2026-08-17 gr-qc hep-th
Hamilton-Jacobi equation for spinning particles near black holes
由于辐射反作用力以及有限尺寸效应，螺旋进入大质量黑洞的致密恒星质量物体会偏离测地线运动。这种测地后偏差需要以足够的精度纳入即将推出的天基引力波探测器LISA的波形模型。本文给出了克尔黑洞附近测地线的Hamilton-Jacobi方程在自旋-曲率耦合作用下的表达式和解。反过来，这个解决方案允许计算一些可观测的，如轨道的转折点以及运动的基频。这一结果提供了一个必要的成分，波形模型的LISA和一个重要的贡献有用的相对论性两体问题一般。
2019-11-21 gr-qc
Gyratonic pp-waves and their impulsive limit
本文研究了一类以光速运动的自旋粒子的外真空场的引力pp波。这种精确的时空是由原始的布林克曼形式的pp-波度规描述的，包括经常被忽略的非对角项。我们把重点放在一个明确的物理和几何解释这些非对角度量组件。我们明确地分析了这些时空的几个新的属性与旋转字符的源，如旋转拖动的框架，测地线偏差，脉冲限制和相应的行为测地线。
2014-08-21 gr-qc hep-th
On the spinning C-metric
给出了自旋C度规的一些定常和非定常区域的物理解释。它们代表了匀加速克尔黑洞的不同时空区域。本文还研究了具有附加对称性的一般静止时空中平衡点对应的测地线的稳定性，并将结果应用于自旋C度规。
2002-01-08 gr-qc
A Rigorous Jacobi-Metric Approach to the Gauss-Bonnet Lensing of Spinning Particles: Extension to Quadrupole Order
Hanoi Pedagogical University 2（河内第二师范大学）
本文基于Gauss-Bonnet定理和Jacobi度量，建立几何框架研究自旋粒子到四极矩阶的引力偏折，推导出四极矩项与曲率张量梯度的耦合效应，并给出Schwarzschild时空中的偏折角公式。
2026-03-21 gr-qc
Shifted-geodesic approximation for spinning-body gravitational wave fluxes
Université de Mons - UMONS（蒙斯大学）
偏移测地线近似提供了一种快速简便的方法计算自转体轨道，适用于 LISA 的参数空间研究。
2026-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Kerr black holes as accelerators of spinning test particles
研究表明，在极端克尔黑洞的视界附近可以发生超高能碰撞。以往的研究主要集中在粒子的测地线运动。在本文中，我们考虑自旋测试粒子的轨道是非测地线。利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，我们发现对于极值Kerr黑洞，临界角动量满足$J=2E$.虽然在自旋存在的情况下守恒角动量$J$和能量$E$被重新定义，但临界条件保持相同的形式。如果一个具有这种角动量的粒子与另一个任意靠近黑洞视界的粒子碰撞，质心能量可以任意高。我们还证明了任意高的能量不能获得自旋粒子的视界附近的非极值克尔黑洞。
2016-04-15 gr-qc
On Integrability of spinning particle motion in higher-dimensional black hole spacetimes
研究了具有宇宙学常数的高维一般旋转黑洞时空中经典自旋粒子（自旋自由度由格拉斯曼变量向量描述）的运动.在所有维度n，我们表现出n玻色子功能独立的积分的自旋粒子运动，对应于显式和隐藏的对称性产生的主要共形Killing-Yano张量。此外，我们证明了在4-，5-，6-和7-维黑洞时空中，这样的积分是在对合，证明玻色运动的可积部分。我们推测，同样的结论在所有更高的维度中仍然有效。我们的结果推广了Page et. [hep-th/0611083]关于这些时空中测地线运动的完全可积性。
2011-12-08 gr-qc hep-th
Ultra-spinning Chow's black holes in six-dimensional gauged supergravity and their properties
在六维$\mathcal{N} = 4$规范超引力理论中，利用超自旋极限作为一种简单的解生成技巧，从具有两个等电荷参数的Chow旋转带电黑洞出发，构造了一类新的超自旋带电黑洞解.我们研究了它们的热力学性质，证明了所有的热力学量都完全服从微分第一定律和贝肯斯坦-斯马尔质量公式。对于只有一个转动参数的六维超自旋周氏黑洞，我们证明了它并不总是服从逆等周不等式，它可以是亚熵的，也可以是超熵的，这取决于质量参数，特别是电荷参数的范围.这一性质明显不同于六维单旋转Kerr-AdS超熵黑洞的性质，后者总是严格违反RII。对于只沿一个空间轴超自旋的六维双旋转周氏黑洞，我们指出它也可能服从或违反RII，并且一般可以是超熵或亚熵的.
2021-11-06 gr-qc hep-th
Spin-geodesic deviations in the Schwarzschild spacetime
通过对测地线偏差概念的推广，研究了史瓦西时空中自旋粒子的轨迹对圆测地线的偏差。在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中，假设自旋参数足够小，使得在自旋变量以及测地线偏差中线性化运动方程是有意义的，自旋曲率力向附近测地线所满足的线性常微分方程的二阶系统添加了额外的驱动项。选择测地线运动的初始条件导致的解决方案的偏差完全是由于自旋曲率力，人们发现，自旋粒子的位置为一个给定的固定的总自旋振荡大致在一个椭圆内的平面垂直于运动，而方位角运动经历类似的振荡加上一个额外的长期漂移随自旋方向而变化。
2014-08-21 gr-qc
Kerr-Sen Black Hole as Accelerator for Spinning Particles
已经证明，只要一个粒子的能量$L$和角动量$E$满足一个临界关系，在极端Kerr黑洞的视界附近，两个粒子之间可以发生任意高能量的碰撞，这种碰撞被称为BSW机制.以往的研究主要集中在质点的测地线运动。本文考虑了自旋粒子不沿类时测地线运动的情况，引入了另一个描述粒子自旋角动量的参数$s$。利用描述自旋粒子运动的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，我们将探讨一个与Kerr黑洞稍有不同的Kerr-Sen黑洞是否可以用来将自旋粒子加速到任意高的能量。我们发现当两个碰撞粒子中的一个满足能量$E$和总角动量$J$之间的临界关系，或者具有临界自旋角动量$s_c$时，质心能量$E_{cm}$将发散.
2017-11-29 gr-qc
Gauss-Bonnet lensing of spinning massive particles in static spherically symmetric spacetimes
Mapúa University（马尼拉大学）；Eastern Mediterranean University（东地中海大学）
研究提出在静态球对称时空中的Gauss-Bonnet偏折方法，考虑自旋质量粒子的偏折效应，推导自旋广义偏折恒等式，并验证Schwarzschild极限及Kottler几何的自旋修正。
2026-02-28 gr-qc hep-th
The Transition from Inspiral to Plunge for a Compact Body in a Circular Equatorial Orbit Around a Massive, Spinning Black Hole
对于质量为μ的致密天体，在环绕质量M>> μ的Kerr黑洞的圆形赤道轨道上，存在三种引力辐射反应诱导的内旋区域：（i）“绝热内旋区域”，在该区域内，天体通过一系列圆形测地线轨道逐渐下降。(ii)一个“过渡区”，靠近最内层的稳定圆轨道（isco）。(iii)“坍缩区”，即天体沿着测地线从略低于isco的地方进入黑洞的视界。本文给出了一个过渡区的分析处理，并表明，幸运的是，从过渡的引力波可能是可测量的空间为基础的LISA任务。
2000-03-08 gr-qc
On the nonexistence of a vacuum black lens
我们证明了具有透镜空间$L(n, 1)$拓扑结构的五维、渐近平坦、静止和双轴对称的真空黑洞是不存在的。特别是，我们表明，轴和地平线上的一般解决方案，我们最近通过利用这个系统的可积性，必须遭受内轴分量上的圆锥奇点。我们给出了一个证明，这两个不同的单自旋配置和数值证据的通用双自旋解决方案。
2021-01-28 gr-qc hep-th
Spinning test particles and clock effect in Schwarzschild spacetime
我们研究了史瓦西时空中自旋测试粒子的行为。使用Mathisson-Papapetrou方程的运动，我们把我们的注意力集中在空间圆形轨道和搜索可观察到的效果，最终可以区分标准的补充条件，即Corinaldesi-Papapetrou，皮拉尼和Tulczyjew。我们发现，如果世界线选择的多极约化，其单位切线，我们表示为$U$是一个圆形轨道，然后也广义动量$P$的自旋测试粒子是一个圆形轨道相切，即使$P$和$U$不是平行的四向量。这些轨道被证明是存在的，因为自旋引起的潮汐力提供所需的加速度，无论我们选择什么补充条件。当然，在小自旋的极限下，粒子的轨道接近于圆形测地线，并且角速度与测地线值的（小）偏差可以是任意符号，对应于可能的自旋向上和自旋向下对准z轴。当两个自旋粒子以相反的方向围绕引力源运行时，它们相对于给定的静态观察者形成一个具有不同到达时间的环。这种差异被称为时钟效应。我们发现，一个非零的重力磁钟效应出现在相反的轨道自旋向上或自旋向下的粒子，即使在史瓦西时空。这使我们能够建立一个正式的类比的情况下（无自旋）测地线的赤道平面上的克尔时空。这一结果可以通过实验得到验证。
2004-10-18 gr-qc
The singular field used to calculate the self-force on non-spinning and spinning particles
点电荷的奇异场最近被描述为弯曲时空的一个新格林函数。这个奇异场在计算作用在粒子上的自作用力时起着重要的作用。本文给出了一种计算标量场、电磁场和引力场的奇异场的方法，并给出了与标量场、电磁场和偶极源的测地线运动有关的奇异场的展开式目录。例如，这些结果可以用来计算粒子在时空中运动时作用于它的自作用力的影响。
2007-05-15 gr-qc
The exact dynamical Chern Simons metric for a spinning black hole possesses a fourth constant of motion: A Dynamical-Systems-Based Conjecture
最近LIGO/Virgo合作的引力波观测允许在极端重力状态下首次测试广义相对论，当质量相当的黑洞和中子星碰撞时。未来的空间探测器，如激光干涉仪空间天线，将允许爱因斯坦理论的测试与引力波发射时，一个小黑洞落入一个超大质量的极端质量比螺旋。为这种灵感量身定制的一个特殊测试是在极端重力下寻找混乱。在这里，我们研究是否存在混沌的运动中的测试粒子周围的旋转黑洞的宇称违反修改的重力，特别是侧重于动态陈-西蒙斯引力。我们开发了一个remation策略，恢复所有的自旋项在广义相对论限制，同时保留高达五阶的自旋项的动态陈-西蒙斯修正克尔度规。然后，我们计算庞加莱表面的部分和旋转数的广泛家庭的测地线这个mammed度量。我们没有发现测地线混沌的证据，最多的变形的谐振鸟居，收缩的高阶自旋项包括在动态的陈-西蒙斯修正克尔度量。我们的数值结果表明，在这个理论中，自旋黑洞的精确解的测地线可能是可积的，因此可能存在与这个精确解相关的第四个运动积分。本文的研究为利用激光干涉仪空间天线观测极端质量比的螺旋体奠定了混沌检验广义相对论的基础。
2018-07-02 gr-qc hep-th math.DS
Spinning dilaton black hole in 2+1 dimensions as a particle accelerator
本文研究了2 + 1维中粒子围绕自旋玻色子黑洞的碰撞。这个黑洞是2+1维中低能弦论的一个解。详细给出了类时测地线，并考虑了自旋黑洞视界处两粒子碰撞的质心能量。我们注意到，两个质量有可能产生无穷大的质心能量。
2017-03-01 gr-qc
Path and Path Deviation equations of Fractal Space-Times: A Brief Introduction
微观物理学中的量子时空可能处处是分形的这一观点近年来得到了广泛的研究，一些作者提出了不同分形时空的测地线方程。本文利用Bazanski方法得到了分形时空中的测地线和测地偏差方程。我们还扩展了这种方法，以获得上述空间中自旋和自旋带电粒子的运动方程，其方式与黎曼几何中的对应方程类似。
2008-06-19 gr-qc hep-th math-ph
Isofrequency pairing of spinning particles in Schwarzschild-de Sitter spacetime
在史瓦西时空中（更一般地说在克尔时空中），强场区存在一对具有相同径向和方位角频率的几何上不同的类时测地线。这种所谓的等离子体配对的出现与引力波观测有关。本文在两个方向上推广了同构配对的结果。首先，我们允许一个（正的）宇宙学常数，即，我们用史瓦西-德西特时空取代史瓦西时空。其次，我们不仅考虑无自旋的测试粒子（即，类时测地线），但也有自旋的测试粒子。在后一种情况下，我们只限于运动在赤道平面内，自旋垂直于这个平面的情况。我们发现，宇宙学常数以及自旋对频率域中束缚运动的描述有明显的影响。
2015-05-21 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
Notes on maximal slices of five-dimensional black holes
我们考虑最大切片的迈尔斯-佩里黑洞，双旋转的黑环，和黑土星的解决方案。这些切片是完备的、渐近平坦的黎曼流形，其内边界对应于黑洞视界。虽然这些空间是拓扑检查的结果，但它们具有非平凡拓扑。在这篇笔记中，我们调查的问题，是否的拓扑结构的空间部分的地平线唯一决定的拓扑结构的最大切片。我们证明了在一定条件下视界决定切片的同调不变量。同调分析扩展到黑洞的明确的几何形状是未知的。我们相信，这些结果可以提供见解的背景下，证明存在的变形的初始数据。对于双自旋黑环和黑土星的拓扑切片，我们计算了3维同伦群，并证明了它们的4维同伦群不是平凡的。
2014-02-13 gr-qc hep-th
Charged particle geodesics and closed timelike curves in an electromagnetic universe
本文研究旋转Bertotti-Robinson电磁宇宙中带电粒子的手性流动，证明闭合类时曲线以Gödel方式出现，且主要局域于带电旋转黑洞的近视界区域。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Motion of charged and spinning particle influenced by dark matter field surrounding a charged dyonic black hole
研究了在完全流标量暗物质场中大质量带电自旋测试粒子围绕带电双子黑洞时空的运动。我们得到的运动方程，并找到表达式的四个速度的情况下的带电粒子，和四个动量分量的情况下的自旋粒子。在暗物质场$λ$的影响下，研究了不同电$Q_{e}$和磁$Q_{m}$电荷值的运动轨迹。我们发现的运动方程的自旋粒子，遵循非测地线轨迹通过拉格朗日方法除了带电和非自旋粒子，遵循测地线运动在这个设置。详细研究了赤道平面内最内层稳定圆轨道的性质。利用极-偶极近似研究了自旋大质量粒子的ISCO。我们发现，除了粒子的自旋，暗物质场参数$λ$和黑洞电荷（$Q_{m}\;\text{and}\;Q_{e}$）有一个显着的影响自旋粒子的ISCO。观察到如果自旋平行于总角动量$J$（即$\mathcal{S}>0$），则自旋粒子的ISCO参数（即$r_{ISCO}, L_{ISCO}\;\text{and}\; E_{ISCO}$）小于非自旋粒子的ISCO参数，而如果自旋反平行于总角动量$J$（即$\mathcal{S}<0$），则ISCO参数的值大于非自旋粒子的ISCO参数。我们还表明，对于自旋参数S的相应值，ISCO $Ω_{ISCO}$的开普勒角频率的行为与$r_{ISCO}, L_{ISCO}\; \text{and}\; E_{ISCO}$相反.
2022-06-06 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
Gravitational Radiation Reaction to a Particle Motion II: Spinning Particle
讨论了任意时空中自旋粒子运动方程的首阶修正。在弯曲时空中运动的粒子，如果质量小到可以忽略不计，那么它会沿着背景时空的测地线运动。对于一个自旋粒子，已知会出现一个项，这是由于自旋与背景时空的黎曼张量的耦合。最近我们发现了一个包含引力辐射反应影响的非自旋粒子的运动方程。本文讨论了用自旋-黎曼耦合和引力辐射反应修正后的运动方程的一致性推导。
1997-05-27 gr-qc
The Marolf-Ori singularity inside fast spinning black holes
本文用数值方法研究了在标量场或真空引力扰动下，线性扰动快速自旋黑洞内视界出射支处的有效激波奇异性。我们证明了Marolf-Ori奇异性的发生，包括标量场模型的标量场$ϕ$中的阶数单位的变化，以及真空引力扰动模型的Weyl标量$ψ_0$和$ψ_4$（由视界函数$Δ$适当地重新缩放）和Kretschmann标量曲率$K$中的阶数单位的变化。我们量化的冲击锐化效应，并表明，在所有情况下，其利率与预期一致。
2019-01-10 gr-qc
Photon Emission Near Myers-Perry Black Holes in the Large Dimension Limit
研究了高维极限下Schwarzschild黑洞和单自旋Myers-Perry黑洞背景下从近视界到远视界的零测地线。我们发现，在这个极限下，这些测地线的径向积分可以用匹配渐近展开的方法得到。如果光子的运动被限制在赤道平面内，那么所有的测地线方程都可以解析求解。本文的研究为分析与黑洞附近电磁现象有关的观测量提供了一个玩具模型。
2020-01-15 gr-qc hep-th
No-short scalar hair theorem for spinning acoustic black holes in a photon-fluid model
最近发现，自旋的光子流体模型的黑洞可以支持声学“云”，静态密度波动的空间规则的径向本征函数是由一个有效的大质量标量场的$(2+1)$维克莱因-戈登方程。受这一有趣观察的启发，我们使用{ \it分析}技术来证明合成声学黑洞标量云配置的无短发定理。特别地，我们证明了定态同旋声学标量云的有效长度由一系列不等式$r_{\text{hair}}>{1+\sqrt{5}\over{2}}\cdot r_{\text{H}}>r_{\text{null}}$从下而上限定，其中$r_{\text{H}}$和$r_{\text{null}}$分别是支持黑洞的视界半径和表征声学自旋黑洞时空的同旋零圆测地线的半径.
2022-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Aschenbach effect for spinning particles in Kerr spacetime
当黑洞的自旋参数$a$大于某一临界值$a_c \approx 0.9953 M$时，Kerr黑洞赤道面上圆形类时测地线的轨道速度剖面具有非单调径向行为.在这里，轨道速度是相对于局部非旋转坐标系（LNRF）测量的，而非单调行为，即所谓的阿申巴赫效应，只发生在共同旋转的轨道上。利用自旋粒子的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，研究了自旋粒子的Aschenbach效应。除了黑洞的自旋，粒子自旋的绝对值和它的方向（与黑洞自旋平行或反平行）也对阿申巴赫效应起着重要的作用。我们确定了克尔黑洞的自旋参数的临界值$a_c$，其中Aschenbach效应作为探针自旋的函数。我们不仅考虑黑洞（$a^2 \le M^2$），而且考虑裸奇点（$a^2>M^2$）.而对于无自旋（测地线）粒子的轨道速度总是单调递减，如果运动是反向旋转，我们发现，自旋粒子在反向旋转运动与反平行自旋周围的裸奇点的轨道速度是增加在一定的半径间隔。
2020-06-15 gr-qc
Analytic solutions for parallel transport along generic bound geodesics in Kerr spacetime
我们提供了解析封闭形式的解决方案的平行运输沿约束测地线克尔时空。这可以被认为是一个旋转的黑洞在极端质量比内旋运动的最低阶近似。作为我们的新发现的表达式的有用性的说明，我们范围出的自旋自旋共振准圆形EMRI的位置。所有的解决方案作为米诺时间的函数，这有利于解耦的运动方程。为了帮助物理解释，我们还提供了一个解析表达式的适当的时间沿测地线作为米诺时间的函数。
2019-06-12 gr-qc
Spacetime Defects: von Kármán vortex street like configurations
本文研究了一种特殊排列的带有类似于冯·卡门涡街的位错的自旋弦。我们数值求解了测试粒子沿两无限排纯位错运动的特殊情况下的测地线方程，并讨论了纯自旋缺陷的情况。
2001-07-05 gr-qc
Geodesic Structure of Naked Singularities in AdS$_3$ Spacetime
本文对三维反德西特时空AdS $_3$中裸奇点周围的测地线进行了完整的研究。这些静止时空，其特征在于两个保守的电荷-质量和角动量-，通过沿着类空基灵向量与一个不动点的标识。它们被解释为大量旋转的点粒子，可以被看作是四维时空中宇宙弦的三维类似物。对测地线方程进行了完全积分，并将解用初等函数表示。我们分类不同的测地线在其径向边界，这取决于常数的运动。类空测地线和类空测地线从无穷远处接近裸奇点，要么落入奇点，要么绕着奇点回到无穷远处，这取决于这些常数的值，除了极端和无质量的情况，零测地线可能有一个圆形轨道。类时测地线永远不会逃逸到无穷远，也不总是落入奇点，也就是说，它们可以永久地被限制在两个半径之间。测地线（轨道）的空间投影表现出自相交，其数量对于零测地线特别简单。作为一个特殊的应用，我们还计算了固定时间类空测地线的长度的静态裸奇点使用两种不同的正则化。
2019-05-23 gr-qc hep-th
Spin-geodesic deviations in the Kerr spacetime
本文在极-偶极粒子近似下研究了Kerr时空中扩展自旋体的动力学，假定自旋曲率力仅使粒子稍微偏离测地线路径，自旋参数很小，忽略了对时空几何的反作用.这种方法自然会导致解决Mathisson-Papapetrou-Dixon方程线性化的自旋变量以及偏差向量，具有相同的初始条件测地线运动。一般偏离一般测地线运动的研究，推广以前的结果限于非常特殊的情况下，赤道圆形测地线作为参考路径。
2014-08-21 gr-qc
Distinct signatures of spinning PBH domination and evaporation: doubly peaked gravitational waves, dark relics and CMB complementarity
本文扩展了旋转超低质量原初黑洞（PBH）的研究，探讨其蒸发产生的暗辐射与暗物质特征，发现诱导引力波背景与CMB测量存在互补性，未来实验可借此约束PBH参数空间并揭示早期宇宙膨胀历史。
2023-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-perturbative spinning black holes in dynamical Chern-Simons gravity
在动态Einstein-Chern-Simons引力场中，通过直接求解场方程构造了自旋黑洞，而不需要借助于任何微扰展开。这个模型是通过在爱因斯坦-希尔伯特作用量中加入一个特定的高曲率修正：庞特里亚金密度，线性耦合到一个标量场而得到的。旋转的黑洞是爱因斯坦引力的克尔解的稳定、轴对称、渐近平坦的推广，但它们具有非平凡（奇宇称）的标量场。它们在视界内外都是正则的，并且满足广义Smarr关系。我们在自旋和质量分布、视界角速度、能区和测地运动的一些基本性质等方面讨论了对Kerr的偏离。对于足够小的值的陈-西蒙斯耦合，我们的结果匹配那些以前获得的微扰方法。
2018-06-28 gr-qc
Strong-field effects in massive scalar-tensor gravity for slowly spinning neutron stars and application to X-ray pulsar pulse profiles
标量-张量引力理论中的中子星（NS）通过自发标量化现象可以获得标量电荷，产生不同于广义相对论中的时空。采用含有标量场质量项的ST理论，通过研究线性化的标量场方程，确定了自发标量化的理论参数空间。在此基础上，得到了慢旋转NS方程的全数值解，并进行了详细的研究。由此产生的时空被用来计算测试粒子测地线。利用类光测地线构造了标量化NS表面一对热点的X射线辐射剖面，并与中子星内部成分探测器（NICER）的观测数据进行了比较，验证了ST理论。
2020-09-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
