Gravitational self-force corrections to tidal invariants for spinning particles on circular orbits in a Schwarzschild spacetime
我们计算引力自作用力修正的潮汐不变量的自旋粒子沿圆形轨道在史瓦西时空。特别地,我们考虑了重电四极潮汐张量的平方和立方以及重磁四极潮汐张量的平方。我们的结果是准确的一阶自旋和通过9.5后牛顿秩序。我们还计算了相关的电型和磁型本征值。
2018-06-09 gr-qc
Calculating the gravitational self force in Schwarzschild spacetime
本文提出了一种计算围绕史瓦西黑洞运行的点状粒子的局部引力自作用力(通常称为"辐射-反作用力“)的实用方法。这是{ \it模式和正则化}方法的实现,其中首先计算由于扰动的每个单独的多极模式对力的(有限)贡献,然后对模式和应用一定的正则化过程。在这里,我们给出了实现这个正则化过程所需的所有“正则化参数”的值,对于史瓦西时空中的任何测地轨道。
2002-02-14 gr-qc
Gravitational perturbations of Schwarzschild spacetime at null infinity and the hyperboloidal initial value problem
通过求解Bardeen-Press方程的双曲初值问题,研究了Schwarzschild时空的引力摄动。紧化沿双曲面在一个scri-fixing规范允许我们有机会在零无穷大的引力波形在一个一般的设置。我们认为,这种双曲面的方法导致一个更准确和有效的计算辐射信号比常见的方法,其中一个类时的外边界被引入。这种方法可以推广到用Teukolsky方程研究Kerr时空的微扰。
2008-10-10 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on eccentric orbits in a Schwarzschild spacetime
在引力自作用力框架下,研究了史瓦西时空中沿稍偏心赤道轨道运动的粒子引起的潮汐效应。我们计算的质量比的电型和磁型潮汐张量的本征值的第一阶(保守)的修正到第二阶偏心率和通过9.5后牛顿秩序。从而推广和恢复了以往关于圆轨道的结果。
2018-06-18 gr-qc
Regularization parameters for the self force in Schwarzschild spacetime: II. gravitational and electromagnetic cases
我们得到了计算史瓦西黑洞任意测地轨道的引力和电磁自作用力所需的所有“正则化参数”(RP)。这些RP值是需要实施先前介绍的模式和方法,它允许通过求和的贡献从各个多极模式的粒子场的自作用力的实际计算。在引力的情况下,我们在这里提供完整的细节的分析方法和结果简要报告在最近的一封信[物理。{ \bf 88},091101(2002)]。在电磁场情况下,本文首次得到了辐射功率谱。
2002-09-20 gr-qc
Exact gravitational lensing in conformal gravity and Schwarzschild-de Sitter spacetime
在静态球对称度规中,包括Schwarzschild-de Sitter时空和Mannheim-Kazanas共形Weyl引力度规,得到了光的引力弯曲的精确解.从精确解,我们得到了一个小的弯曲角近似的透镜系统的源,透镜和观察者是共同对齐的。这种扩展改进了以前的计算,其中我们系统地避免了对应于不存在的空轨迹的参数范围。线性系数$γ$特性的共形重力有助于增强偏转相比,由广义相对论预测的角度小$γ$。
2017-01-05 gr-qc
Signatures of the sources in the gravitational waves of a perturbed Schwarzschild black hole
在一般D型时空中,导出了包含物质源项的$Ψ_4$ Weyl标量微扰方程的显式形式.它是详细描述的特殊情况下,史瓦西时空使用进入穿透坐标。作为一个实际应用,我们重点研究了当黑洞受到周围尘埃状流体物质扰动时引力波的发射。时空的对称性和物质源的简单性允许通过球谐分解来研究一维数值代码的问题。
2009-03-11 gr-qc
Post-Newtonian expansion of gravitational waves from a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole
基于我们之一(MS)最近发展的形式,我们解析地给出了实验粒子绕质量为$r_0$的Schwarzschild黑洞的圆形轨道上的引力波的后牛顿展开.我们计算了超过牛顿的$v^8$量级的引力波形式和光度,其中$v=(M/r_0)^{1/2}$。特别地,我们给出了精确的解析值的系数的$\ln v$条款在$v^6$和$v^8$订单的光度和确认的数值先前获得的其他我们(HT)和中村。我们的结果在小质量的单天体极限下是有效的,并为并合致密双星的引力波物理提供了重要的指导。
1994-05-26 gr-qc
Effect of gravitational wave on shadow of a Schwarzschild black hole
本文研究了在一种特殊的引力极微扰下的Schwarzschild黑洞的阴影,这种引力极微扰是展开到一阶的Einstein方程的特解。结果表明,黑洞阴影随时间呈周期性变化,阴影的变化依赖于勒让德多项式的序参量和引力波的频率σ.对于奇数阶勒让德多项式,阴影中心沿垂直于赤道面的方向振荡。对于偶数l,阴影的中心不移动,但阴影沿垂直方向随时间交替拉伸和挤压。此外,由于引力波的存在,在黑洞阴影的边界处出现了自相似的分形结构。我们还发现这种特殊的引力波对黑洞阴影的垂直方向有较大的影响。
2021-05-02 gr-qc
A nonmetric theory of gravitation that is nonsingular at the Schwarzschild radius
引力理论是通过考虑相对论性的时间膨胀和空间收缩的物理过程而形成的。它表明,点质量解决方案的广义相对论的场方程-史瓦西度规-是一个弱场近似更广泛的拉格朗日在这里产生。与广义相对论不同,由此产生的理论在史瓦西半径处没有表现出奇点,而且还表明光子从该半径处逃逸时的红移为e^0.5 - 1。因此,黑洞不是黑色的。广义相对论在弱场领域的实验证实也可以被认为是对这里提出的理论的证实,因为这两个理论在那里提供了几乎相同的预言。要检验这两个理论的差异,需要在黑洞史瓦西半径附近进行观测。与实验确认有关的问题进行了讨论。
2015-08-24 gr-qc
Gravitational waveforms from a point particle orbiting a Schwarzschild black hole
我们数值求解非齐次Zerilli-Moncrief和Regge-Wheeler方程的时域。我们得到了质量为$μ$的点粒子在任意束缚和非束缚轨道上绕质量为M的Schwarzschild黑洞运动时产生的引力波形。计算了无限远和事件视界的能量和角动量通量。圆形轨道,偏心轨道的选定情况下,和抛物线轨道的结果。计算结果表明,对于三种轨道运动,只要轨道半径r_p(t)始终满足r_p(t)> 5 M,黑洞吸收对总通量的贡献小于1%.
2003-11-05 gr-qc
The effect of gravitational spin-orbit coupling on the circular photon orbit in the Schwarzschild geometry
SL(2,C)群的(1,0)+(0,1)表示提供了一个与电磁场张量等价的六分量旋量。利用(1,0)+(0,1)描述,可以通过自旋联系和四元组形式来处理弯曲时空中的光子场,这对于研究光子的引力自旋-轨道耦合是非常有利的。在考虑引力自旋轨道耦合的情况下,史瓦西几何中传统的圆形光子轨道半径应分别对应于螺旋度为+1和-1的光子的两种不同半径。由于自旋-轨道耦合引起的能级分裂,从史瓦西黑洞逃逸的光子(比如来自霍金辐射)是部分偏振的,只要它们的初速度具有非零的切向分量。
2016-05-20 gr-qc
Gravitational frequency shift of light in equatorial plane of a radially moving Schwarzschild black hole
引力透镜的横向运动对光频移的运动学效应已作了详细的研究,而径向运动的影响被认为比横向运动的影响小得多,因而通常被忽略。在本工作中,我们发现当光发射器(或接收器)靠近引力透镜,且两者之间的距离为一个碰撞参量尺度时,径向速度对频移的影响与横向速度对频移的影响具有相同的数量级。由于引力透镜相对于光发射器或接收器的运动,显著的速度效应通常是瞬时的。
2020-07-16 gr-qc
Strong gravitational lensing for the photons coupled to Weyl tensor in a Schwarzschild black hole spacetime
研究了Schwarzschild黑洞时空中与Weyl张量耦合的光子的强引力透镜。我们发现在四维黑洞时空中,光子的运动方程不仅依赖于光子与Weyl张量之间的耦合,而且依赖于光子的偏振方向。这与通常的光子不与外尔张量耦合时的运动方程与光子的偏振无关的情况有很大的不同。此外,我们还发现耦合和偏振方向改变了光子球的性质、偏转角、强场透镜系数和观测引力透镜变量。结合银河系中的超大质量中心天体,我们估计了与Weyl张量耦合的光子在强引力透镜中的三个观测量。
2015-10-02 gr-qc
Gravitational Waves by a Particle in Circular Orbits around a Schwarzschild black hole -5.5 Post-Newtonian Formula-
利用Schwarzschild黑洞周围引力波微扰的后牛顿(PN)展开技术,解析计算了5.5PN阶以下的圆轨道粒子所激发的引力波能流,即牛顿波之外的$O(v^{11})$.通过与数值计算结果的比较,发现当粒子处于最后稳定圆轨道时,5.5PN公式的误差约为4%。我们还估计了误差$ΔN$的总周期的引力波从合并的紧凑的双星在激光干涉仪的频带使用后牛顿近似产生。我们发现,对于中子星-黑洞双星,4.5 PN近似对质量为$M<40M_\odot$的黑洞给出$ΔN\alt1$,对质量为$M>40M_{\odot}$的黑洞给出$ΔN\agt1$.
1997-01-23 gr-qc
A Fast Frequency-Domain Algorithm for Gravitational Self-Force: I, Circular Orbits in Schwarzschild Spacetime
大质量黑洞周围致密物体的快速、可靠的轨道演变将需要作为引力波搜索算法的输入,搜索算法由计划中的激光干涉仪空间天线(LISA)产生。目前,现有技术是[Phys. Rev. D{ \bf 81},084021,(2010)]的时域代码,其计算围绕史瓦西黑洞的偏心轨道中的点粒子上的引力自作用力。目前,时域码需要几天时间来计算参数空间中的一个点。在一系列文章中,我们提倡使用频域方法来解决引力自作用力(GSF)问题,并牢记轨道演化的最终目标。在这里,我们计算粒子在史瓦西时空中的圆形轨道上的GSF。我们求解了洛伦兹规范中度规微扰的线性化爱因斯坦方程。我们的频域代码再现的GSF的时域结果高达$\sim 1000$倍更快的小轨道半径。在即将发表的姊妹论文中,我们将推广我们的频域方法,以包括史瓦西和(最终)克尔时空中的束缚(偏心)轨道来计算GSF,其中我们将采用扩展齐次解的方法[Phys. Rev. D { \bf 78},084021(2008)]。
2012-03-05 gr-qc
Gravitational time dilation in extended quantum systems: the case of light clocks in Schwarzschild spacetime
光学原子钟的精确度正在接近一种机制,即它们在比它们自己的扩展更小的尺度上解决引力时间膨胀。因此,量子钟的准确描述必须考虑其空间扩展。在这篇文章中,作为扩展量子时钟的完全相对论描述的第一步,我们研究了爱因斯坦光钟的量子化版本,它固定在距离地球这样的大质量物体恒定的距离上。该模型由史瓦西时空中的一维腔中的量子光场组成,其中镜之间的距离由刚性棒固定。通过比较垂直和水平时钟,我们提出了一种操作方法来定义时钟的时间时,时钟解决引力时间膨胀的尺度小于其扩展。特别是,我们表明,垂直光钟测量的时间是等同于在其中心定义的适当的时间。我们还推导出这些时钟的测量正确的时间和史瓦西半径的精度上的基本界限。
2022-05-12 gr-qc
Gravitational spin Hall effect of electrons in Schwarzschild metric
本文从 Dirac 方程推导 Schwarzschild 度规下电子 Hamiltonian,揭示引力自旋霍尔效应,并证明低地球轨道电子自旋分离随轨道周期增长,为量子检验弱等效原理提供可行途径。
2024-10-19 gr-qc
Acceleration of particles to high energy via gravitational repulsion in the Schwarzschild field
引力排斥是广义相对论的爱因斯坦-希尔伯特场方程的史瓦西解的一个固有方面。我们表明,这种情况意味着有可能通过引力将粒子加速到最高的宇宙射线能量。
2018-02-14 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal modes of gravitational perturbation around a Schwarzschild black hole surrounded by quintessence
本文利用三阶WKB近似计算了被质点包围的Schwarzschild黑洞的引力扰动的准正规模。由于存在精粹,引力波衰减得更慢。
2006-12-01 astro-ph gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们提出了分析知识的偏心膨胀的德特维勒-巴拉克-萨戈红移不变量在史瓦西时空中的9.5后牛顿阶(包括)的$e^2$和$e^4$的贡献,并通过$e^{20}$的更高的偏心率的贡献高达4后牛顿阶。我们将这些信息转化为分析知识的有效单体径向电位$\bar d(u)$,$ρ(u)$和$q(u)$通过9.5后牛顿秩序。我们发现,我们的分析结果与当前相应的数值自作用力数据是兼容的。
2016-05-03 gr-qc
Asymptotics of Schwarzschild black hole perturbations
本文利用双曲曲面和紧致径向坐标在时域数值求解Regge-Wheeler-Zerilli方程,研究了Schwarzschild时空的线性引力扰动。我们强调的重要性,包括渐近区域的计算域中的引力辐射的研究。双曲面的方法应有助于在广泛的应用范围内采用黑洞微扰理论。
2010-02-02 gr-qc
Generic effective sources for first-order in mass-ratio gravitational self-force calculations in Schwarzschild spacetime
Ningbo University(宁波大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文提出了一种通用有效源方法,用于在Schwarzschild时空计算极端质量比引力自力,通过四元分解和角调制实现连续性,提高数值效率。
2025-11-25 gr-qc
Axion-plasmon or magnetized plasma effect on an observable shadow and gravitational lensing of a Schwarzschild black hole
在本文中,我们研究的轴子等离子体激元的影响,提出在(物理评论Lett。120,181803(2018))关于史瓦西黑洞的光学性质。我们的目的是提供一个测试,以检测使用黑洞的固定轴子背景的影响。为了实现我们的目标,我们探讨了轴子等离子体激元耦合对光子在Schwarzschild黑洞周围运动的影响,并检查观察这些影响的可能性上的黑洞的阴影,引力偏转角,爱因斯坦环和阴影图像径向下落的气体在一个等离子体介质中的黑洞。我们发现这些量确实受到轴子等离子体耦合参数的影响,从而推广了文献中的一些著名结果。它表明,黑洞阴影的大小随着增加轴子等离激元,如果从足够大的距离观察。
2021-09-16 gr-qc
Quantum gravitational corrections to the Schwarzschild spacetime and quasinormal frequencies
本文研究有效场论中 Schwarzschild 时空的量子引力修正,指出原修正度规对应虫洞,并通过展开得到近似虫洞几何的黑洞度规,进而利用准正常频率区分二者。
2024-09-12 gr-qc
Weak gravitational lensing and shadow of a GUP-modified Schwarzschild black hole in the presence of plasma
本文在等离子体环境中研究GUP修正Schwarzschild黑洞的弱引力透镜和阴影,利用EHT对M87*和Sgr A*的观测数据约束参数ε,并计算了透镜图像的放大率、位置及弱偏转角。
2023-12-17 gr-qc
A consequence of the gravitational self-force for circular orbits of the Schwarzschild geometry
一个小质量的μ绕着一个质量大得多的黑洞M的轨道运动,它沿着一条世界线运动,这条世界线偏离黑洞几何的测地线O(μ/M)。这种偏离被认为是由度规微扰h_{ab}相对于μ的引力自作用力引起的。对于非旋转黑洞的圆形轨道,我们数值计算了O(μ/M)对轨道频率和世界线上真时通过率的影响.这两种效应与h_{ab}的量规选择无关,原则上是可以观察到的。对于遥远的轨道,我们的数值计算结果与包含(v/c)阶项的后牛顿分析一致^[6]。
2008-04-22 gr-qc
Gravitational wave signatures from periodic orbits around a Schwarzschild-Bertotti-Robinson black hole
National Research University TIIAME(国立TIIAME大学);Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);United Center for Gravitational Wave Physics (UCGWP), Zhejiang University of Technology(浙江工业大学引力波物理联合中心)
本文研究了Schwarzschild-BR黑洞周围周期轨道的引力波特征,探讨了磁场对轨道频率和引力波信号的影响,并评估了其在空间引力波探测器中的可检测性。
2026-02-10 gr-qc
Frequency-domain extended-effective-source gravitational self-force for eccentric Schwarzschild orbits
Ningbo University(宁波大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
该研究针对史瓦西时空中的偏心轨道,构建实现了一阶 Lorenz 规范 GSF 的频域 EES 公式化方法,通过解析延拓分支克服收敛问题,提供了偏心运动的端到端引力 EES 实现并验证了二阶扩展所需计算要素。
2026-09-03 gr-qc
Solar system effects in Schwarzschild--de Sitter spacetime
Schwarzschild-de Sitter时空描述了宇宙学常数为$Λ$的球对称质量的引力场。基于这个空间-时间,我们计算太阳系的影响,如引力红移,光偏转,引力时间延迟,近日点位移,测地或德西特进动,以及$Λ$的多普勒测量的影响,用于确定速度的先锋10和11号航天器。对于$Λ=Λ_0 \sim 10^{-52} {\rm m}^{-2}$,宇宙学常数对所有这些效应都不起作用,而$Λ\sim - 10^{-37} {\rm m}^{-2}$的值,如果假设是先锋异常的原因,则与近日点移动不相容。
2006-03-18 gr-qc
Gravitational perturbations of the Schwarzschild spacetime: A practical covariant and gauge-invariant formalism
我们提出了一种研究Schwarzschild时空的度规扰动的形式。形式主义是规范不变的,它也是协变下的二维坐标变换,保持角坐标不变。将该方法应用于计算史瓦西时空中运动物质源产生的引力波的典型问题。我们研究了逃逸到未来零无限的辐射以及穿过事件视界的辐射。波形、辐射的能量和辐射的角动量都可以用满足一维波动方程的两个规范不变标量函数来表示。第一个是Zerilli-Moncrief函数,它满足Zerilli方程,并且代表扰动的偶宇称部分。第二个是Cunningham-Price-Moncrief函数,它满足Regge-Wheeler方程,代表了扰动的奇宇称部分。这些波动方程的协变形式在这里提出,与协变源项,来自负责微扰的物质的应力-能量张量。我们介绍的形式主义的结论是与一个单独的检查的度量扰动的偶极子和偶极子分量。
2005-02-08 gr-qc
On the quantum improved Schwarzschild black hole
从精确的重整化群直接导出引力有效作用量是非常复杂的,甚至是不可能的。因此,研究运行的引力耦合的影响,往往是一个非高斯UV不动点(因为它是假设的渐近安全猜想),通常采用两个步骤。重力联轴节对运行联轴节的切断识别与改进。正如[1]所建议的,所有独立曲率不变量的函数似乎是弯曲时空中引力量子涨落截止识别的最佳选择,并使节省理论一般协方差的作用量改进成为可能。本文选用Ricci张量平方,得到改进引力作用量的运动方程及其球对称真空解。事实上,它对大质量粒子的轨道和黑洞热力学的影响进行了研究。
2020-02-20 gr-qc
Gravitational birefringence of light in Schwarzschild spacetime
我们计算光在受到引力透镜作用时的引力双折射。为此,我们重新推导的苏里奥-Saturnini方程的史瓦西度规,并解决他们的数值和微扰。我们的主要结果是相反偏振的光子的轨迹之间的偏移,随着时间的推移而增长。我们还发现了一个有趣的不稳定性的自旋分量横向的动量。
2019-07-04 gr-qc hep-th
Self-force via $m$-mode regularization and 2+1D evolution: III. Gravitational field on Schwarzschild spacetime
这是一系列论文中的第三篇,旨在发展一种实用的时域方法来计算克尔时空中的自作用力。该方法的关键是(i)用适当的解析“穿刺”去除扰动场的奇异部分,(ii)在方位角上分解扰动方程($m$ -)模式,利用Kerr背景的轴对称性,(iii)用有限差分方案在2+1维中的单个$m$ -模式的数值演化,以及(iv)从模态和重构局部自作用力。在这里,我们报告的第一个实现的方法来计算重力的自我力量。我们在洛伦兹规范中工作,直接求解2+1维中的度规微扰。模式$m=0,1$包含非辐射片段,其时域演化受到某些规范不稳定性的阻碍。我们详细研究了这个问题,并提出了解决方法。在目前的工作中,我们使用史瓦西几何作为发展的平台,在即将发表的论文-系列的第四篇-我们将我们的方法应用到克尔几何中的引力自作用力。
2012-11-19 gr-qc
Finite-Distance Gravitational Lensing of a Global Monopole in a Schwarzschild-de Sitter Spacetime
本文研究含整体单极子的Schwarzschild-de Sitter黑洞有限距离引力透镜,利用椭圆积分得到偏转角精确解及弱、强场极限表达式,发现单极子会增强光偏转。
2025-09-01 gr-qc
Spin-orbit couplings of quantum fields in Schwarzschild spacetime
在史瓦西时空中,无质量狄拉克场和光子场的引力自旋轨道耦合可以用一种统一的方法来研究。与以往主要在量子力学水平上进行的研究相反,我们的工作是在量子场论的水平上进行的,而没有采用Foldy-Wouthuysen变换。如果无质量的狄拉克粒子和光子具有相同的动量,则它们由于引力自旋轨道耦合而产生的能级分裂是相同的。无质量的狄拉克粒子和来自霍金辐射的光子,只要它们的原始动量不平行于史瓦西黑洞的径向方向,就会被部分极化。
2014-12-11 gr-qc
Chaotic motion of neutral and charged particles in the magnetized Ernst-Schwarzschild spacetime
在均匀磁场中,史瓦西黑洞周围的中性粒子没有电磁力的相互作用,但它们的运动可能是混沌的。这种混沌行为是由于磁场的引力效应导致磁化的恩斯特-史瓦西时空几何的不可积性而引起的。事实上,在适当的情况下,混沌通常随着能量或磁场的增加而增强。当这些测试粒子带有电荷时,电磁力也包括在内。结果,电磁力对加强或削弱由磁场的引力效应引起的混沌程度具有影响。
2018-03-06 gr-qc
Possible quantum gravity effects on the gravitational deflection of light
我们研究了光的引力偏转可能的量子引力效应。提出了史瓦西时空的两种变形形式。第一个参数是给定的芬斯勒线元,它可以被看作是史瓦西时空上的弱QG效应。从这个例子出发,我们导出了光线通过弱引力源时的偏转角。第二个量子引力可以看作是史瓦西时空中的强QG效应。推导了在这种黎曼时空中光线通过弱引力源时的偏转角。这种QG效应可以通过“分光镜”(引力源)在没有引力源的情况下区分混合光线。在这种黎曼时空中的引力场方程的解表明,QG效应可以看作是真空能量,真空的能量密度与时空形变参数有关。
2010-07-02 gr-qc
Gravitational waveforms from periodic orbits around a Schwarzschild black hole embedded in a Dehnen-type dark matter halo
本文研究嵌入Dehnen型暗物质晕的史瓦西黑洞周围周期轨道的动力学与引力波形,发现暗物质晕增大MBO和ISCO半径并改变zoom-whirl轨道行为,为未来引力波观测约束暗物质晕性质提供依据。
2025-04-07 gr-qc
Plasma impact on black hole shadow and gravitational weak lensing for Schwarzschild-like black hole
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学)
本文研究了等离子体对类Schwarzschild黑洞阴影和引力弱透镜的影响,通过哈密顿形式主义分析了等离子体对光子动力学的影响,并利用EHT观测数据约束了时空参数和等离子体频率。
2026-03-16 gr-qc
Pseudo-Newtonian gravitational potential for Schwarzschild-de Sitter spacetimes
引入了描述宇宙中具有排斥性宇宙学常数的静态球对称黑洞引力场的伪牛顿引力势。为了证明的伪牛顿方法的准确性,相关的有效潜在的测试粒子运动的构造和比较,其广义相对论对应的Schwarzschild-de Sitter几何。结果表明,在宇宙学参数y=(1/3)ΛM^2<10^{-6}的Schwarzschild-de Sitter时空中,这种方法对于发展的牛顿吸积盘理论在大星系结构中的天体物理应用是有用的.
2008-03-25 astro-ph gr-qc
Gravitational Self Force in a Schwarzschild Background and the Effective One Body Formalism
我们讨论了各种方法,其中保守的引力自作用力(GSF)的计算效果的质点在史瓦西背景下移动,可以告诉我们的基本积木的有效的单体(EOB)哈密顿量。我们显示的信息,可以从最近发表的GSF计算的第一GSF阶移动的最后一个稳定的圆形轨道的轨道频率,我们结合这一信息与最近获得的一个通过比较EOB形式主义的高精度数值相对论(NR)的数据合并二进制黑洞。来自GSF数据的信息有助于打破退化(在一些EOB参数中),这是在使用相当质量的NR数据来约束EOB形式主义之后留下的。我们建议各种方式获得更多的信息,从GSF计算:无论是通过研究偏心轨道,或通过专注于一个特殊的零约束变焦旋转轨道。我们表明,对数项开始进入后牛顿展开的各种(EOB和GSF)功能在第四后牛顿(4PN)的水平,我们分析计算的第一个对数进入一定的规范不变的“红移”GSF功能(定义沿序列的圆形轨道)。
2009-10-29 gr-qc
Gravitational emissions and light curves of quasi-periodic orbits in Schwarzschild spacetime embedded in a Dehnen-type dark matter halo
University of South China(南华大学);Nanjing University(南京大学)
研究Schwarzschild时空嵌入德赫内型暗物质晕中的闭合类时轨道,分析其引力波与电磁光变曲线,揭示轨道形态由极角周期与径向周期比决定,暗物质参数影响轨道尺度及引力波相位滞后,光变曲线特征峰显示轨道结构信息。
2026-07-02 gr-qc
Periodic orbits and gravitational waveforms around a Schwarzschild black hole with a cloud of strings embedded in perfect fluid dark matter
College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);College of Physics and Science and Technology, Hebei University(河北大学物理科学与技术学院)
本文研究嵌入完美流体暗物质中的弦云环绕史瓦西黑洞的粒子轨道动力学及引力波特征,分析了弦云参数a和暗物质参数α对边界轨道、ISCO及周期轨道波形的影响。
2026-05-25 gr-qc
Obtention of a Gravitational Force from a Relativistic Solution to Binet's Equation: The Schwarzschild's Case
本文利用经典的比奈方程给出了求任意四维时空引力的一般方法。这种方法提供了,对于广义相对论的情况下,经典的表达式,可能有助于可视化某些效果,牛顿的理论不能解释。特别地,得到了源为球对称(史瓦西时空)的引力场所产生的力。这样的表达式使用了经典约化质量的重新定义,在极限情况下,它可以被约化为牛顿万有引力定律,并且它产生了两个不同的测试粒子的轨道速度,这两个速度与牛顿的轨道速度不一致。PACS:04.25.Nx、95.10.Ce、95.30.Sf。关键词:万有引力定律,近日点移动,史瓦西势,约化质量。
2003-12-16 gr-qc physics.ed-ph
Gravitational Waves from a Particle in Circular Orbits around a Schwarzschild Black Hole to the 22nd Post-Newtonian Order
我们将我们以前的结果的14后牛顿(PN)阶展开的引力波的测试粒子在圆形轨道周围的Schwarzschild黑洞的22 PN阶,即$v^{44}$超出领先的牛顿近似,其中$v$是测试粒子的轨道速度。将我们的22 PN能流公式与高精度数值计算结果进行比较,发现最内层稳定圆轨道上的22 PN能流的相对误差约为$10^{-5}$。我们还估计了22PN波形和数值波形之间的相位差,经过两年的螺旋。我们发现,对于$μ/M=10^{-4}$,退相约为$10^{-9}$,对于$μ/M=10^{-5}$,退相约为$10^{-2}$,其中$μ$是致密天体的质量,$M$是中心超大质量黑洞的质量.最后,我们用Schwarzschild黑洞的所有22 PN项对Kerr黑洞的圆形轨道和赤道轨道的能流公式进行了补充,构造了一个混合能流公式.通过与全数值结果的比较,我们考察了混合公式在Kerr黑洞情形下的性能。
2012-11-23 gr-qc
Ultrarelativistic circular orbits of spinning particles in a Schwarzschild field
本文研究了自旋粒子在史瓦西场中的超相对论圆轨道。本文给出了在黑洞的引力场中这些轨道上的高度相对论质子和电子可能的同步电磁辐射的初步估计
2005-07-07 gr-qc
A metric for gravitational collapse of dust around a Schwarzschild black hole
我们考虑流体内部突然形成史瓦西黑洞(如原始黑洞)的作用下流体的引力坍缩问题。我们假设流体最初是均匀的灰尘。从这个配置,我们得到了一类度量在一些假设。我们发现,我们获得的度量包括作为子情况的尘埃坍缩。在讨论了解的一些基本性质之后,我们更详细地讨论了尘埃坍缩的情况。我们发现视界外的径向压力和切向压力随参数的变化可以取正值或负值。
2021-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves from a dust disk around a Schwarzschild black hole
我们研究了史瓦西黑洞周围尘埃盘的引力波,重点是我们是否可以从直接探测到的引力波中提取它的任何物理特性。我们采用黑洞时域微扰的方法,这是一个令人满意的近似说明在超大质量黑洞的尘埃盘。我们发现,我们可以通过使用引力波的功率谱来确定盘的半径,并且我们的方法提取半径适用于任意密度分布的盘。因此,我们相信存在一种可能性,通过直接观测激光干涉仪空间天线探测到的引力波来确定盘的半径。
2006-06-27 astro-ph gr-qc
Quasi-Normal Modes of Schwarzschild Anti-De Sitter Black Holes: Electromagnetic and Gravitational Perturbations
研究了渐近反德西特时空中Schwarzschild黑洞电磁扰动和引力扰动的准正规模。一些电磁模式不振荡,它们只衰减,因为它们具有纯虚频率。引力模表现出特殊的特征:奇引力扰动和偶引力扰动不再具有相同的特征准正规频率。奇微扰有一种特殊的模式,它的行为完全不同于AdS时空中标量和电磁微扰的通常行为,但与渐近平坦时空中的史瓦西黑洞有相似的行为:频率的虚部为1/r+,其中r+是视界半径。我们还研究了小黑洞的极限,表明频率的虚部为r +^2。这些结果对于AdS/CFT猜想是重要的,因为根据它,QNM描述了共形场论中平衡的方法。
2001-05-28 gr-qc hep-th
A conservative effect of the second-order gravitational self-force on quasicircular orbits in Schwarzschild spacetime
在史瓦西黑洞的准圆轨道上运动的致密物体,由于其引力自身的耗散作用,逐渐向内螺旋运动。但除了驱动内旋,自我力量还有一个保守的部分。在二阶自作用力形式主义,我推导出二阶推广Detweiler的红移变量,它提供了一个规范不变的措施保守的影响准圆轨道。我画了一个计算这个量的频域数值方案。一旦该方案得以实施,其结果可用于确定后牛顿理论中的高阶项和有效单体理论中的参数。
2014-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational energy of a magnetized Schwarzschild black hole - a teleparallel approach
研究了宇宙磁场中史瓦西黑洞的引力能在时空中的分布。这是在{ \it广义相对论的远程平行等价物}的上下文中完成的,它是广义相对论的另一种几何表述,其中引力是由赋予扭曲而不是曲率的时空描述的,基本场变量是四分的。我们计算的能量封闭的两个表面的恒定半径-特别是封闭的能量的事件视界的黑洞。在这种情况下,我们发现,磁场的效果,增加了引力能相比,真空史瓦西的情况。我们还计算了(i)弱磁场极限下,(ii)磁场消失极限下,和(iii)没有黑洞时的能量。在所有情况下,我们的结果都与物理基础上的预期一致。
2012-11-03 gr-qc hep-th
Gravitational effect of plasma particles on the shadow of Schwarzschild black holes
East China Normal University(华东师范大学)
研究完全电离氢等离子体包围的Schwarzschild黑洞中,等离子体粒子引力场对阴影的影响,发现两种修正均可忽略,但引力修正可在高质量活动星系核中超过折射修正。
2026-06-16 astro-ph.GA gr-qc
Comment on "Acceleration of particles to high energy via gravitational repulsion in the Schwarzschild field" by C. H. McGruder III
通过直接计算,我们证明了史瓦西场中的“斥力”不能使出射粒子加速,因而是纯粹的坐标效应。换句话说,排斥既不能被本地观察者也不能被远处观察者检测到。
2018-12-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th