Global regular null hypersurfaces in a perturbed Schwarzschild black hole exterior
史瓦西时空中的球对称零超曲面在远离奇点的地方是光滑的,并使时空分层。我们证明了更一般的叶理的存在性零超曲面没有球对称条件。事实上,我们也放松了周围时空的球对称性,并证明了一个更一般的结果:在扰动的Schwarzschild时空(不一定是真空)中,近圆零超曲面可以正则地扩展到过去的零无穷远,因此在扰动的Schwarzschild黑洞的外部区域存在许多由正则零超曲面引起的叶理。结果的一个重要点是,周围的时空度规不需要在所有方向上都是可微的。
2022-07-11 gr-qc math.AP math.DG
Numerical Modelling of Satellite Downlink Signals in a Finslerian-Perturbed Schwarzschild Spacetime
本文的工作旨在通过太阳系的实验和观测来检验Finsler引力理论。在一类球对称静态Finsler时空中,我们考虑一颗带有星载原子钟的卫星,该卫星在地球的Finsler扰动引力场中运行,其时间信号被发送到地面站,在那里它的接收时间和频率相对于另一个原子钟被测量。伽利略5号和6号卫星已经偏离轨道,现在处于非圆形轨道上,实现了这种配置。我们的方法包括卫星轨道的数值积分,然后是提供数值积分信号的迭代过程,即,零测地线,从卫星到地面站。我们的主要发现之一是,对于比伽利略5号和6号卫星轨道偏心得多的轨道,芬斯勒效应可以与洛伦兹几何中史瓦西时空的扰动效应分开。我们还讨论了非引力摄动的影响的分离。这使我们得出这样的结论,即这种观测与适当的数值模拟相结合,可以为广义相对论的芬斯勒修正提供适当的检验。
2020-05-16 gr-qc
Stability analysis of Schwarzschild black holes in dynamical Chern-Simons gravity
动力学Chern-Simons引力有一个有趣的特征,即宇称破坏项的存在,并且耦合由动力学标量场决定。当时空具有球对称性时,宇称破坏项为零,则标量场为零的史瓦西时空的度规是动力学Chern-Simons引力的精确解。Chern-Simons耦合效应出现在Schwarzschild时空微扰的研究中。由于宇称违反项的存在,奇宇称度规扰动和扰动标量场耦合,扰动场方程组的形式为耦合的薛定谔方程.我们证明了线性模式稳定性的一个通用的大规模标量。
2018-07-13 gr-qc
Darboux Covariance: A Hidden Symmetry of Perturbed Schwarzschild Black Holes
从史瓦西黑洞扰动的无限个可能的主方程组出发,主函数在度规扰动及其一阶导数中呈线性,我们证明了所有这些方程都通过达布变换连接。这些变换保持了像准正规模频率和Korteweg-de Vries守恒量的无限层次这样的物理量,揭示了描述史瓦西黑洞扰动的一个新的隐藏对称性:达布协方差。
2021-09-01 gr-qc hep-th math-ph
Schwarzschild black hole perturbed by a force-free magnetic field
我们设想一个黑洞受到外部无力磁场(FFMF)的扰动,并试图确定它的结构。我们假设描述这个黑洞的度规是静态球形的,即史瓦西,从FFMF源发出的能量-动量张量扰动了这个背景度规,在这方面,我们可以想象一个磁吸积盘围绕着黑洞。通过求解这种配置的方程,我们将表明,除了修改背景度量的对角元素之外,我们还将看到一般度量的非对角元素的非零化,其直接后果之一将是静态到稳态的过渡。“时空告诉物质如何运动;物质告诉时空如何弯曲”--约翰·阿奇博尔德·惠勒
2022-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Petrov type of linearly perturbed type D spacetimes
我们证明了满足线性化真空爱因斯坦方程的D型背景下的时空一般是I型时空,并且主方向分裂和Weyl张量简并本征值分裂是度规微扰参数的非解析函数.这提供了一个规范不变的表征的影响的扰动的基础几何,而不呼吁微分曲率不变量。这是特别感兴趣的史瓦西解决方案,其中有没有签名的代数曲率不变量上的均匀扰动。我们还表明,与一般情况下,不稳定的什至模式的史瓦西裸奇点变形的外尔张量到II型之一。
2015-02-25 gr-qc
First order perturbations of the Einstein-Straus and Oppenheimer-Snyder models
我们导出了具有稳态和轴对称扰动的Schwarzschild时空区域与具有任意扰动的FLRW时空之间的线性扰动匹配条件。匹配超曲面也是任意扰动的,在所有情况下,扰动分解成标量使用霍奇算子的领域。这允许我们以紧凑的方式写下匹配条件。特别是,我们发现,在扰动FLRW宇宙中的扰动(旋转,静止和真空)史瓦西腔的存在,迫使宇宙学扰动,以满足约束,链接旋转和引力波扰动。我们还证明,如果FLRW侧的扰动消失相同,那么空泡必须是扰动静态的,因此史瓦西。通过问题的对偶性质,第一个结果转化为在扰动的奥本海默-斯奈德模型上旋转和引力波扰动之间的联系,其中扰动的FLRW尘埃在平衡旋转的扰动史瓦西环境中坍缩。第二个结果意味着,特别是FLRW描述的区域可以是克尔度规的来源。
2008-05-27 astro-ph gr-qc
The weakly perturbed Schwarzschild lens in the strong deflection limit
研究了嵌入外部引力场中的Schwarzschild黑洞的引力透镜的强偏转极限。该模型类似于弱偏转极限下的Chang & Refsdal透镜,其研究对于评价星系中心超大质量黑洞附近相对论图像的引力扰动具有重要意义。通过简单的量纲论证,证明了潮汐效应对光线传播的影响主要发生在远离黑洞的弱场区,并证明了外部扰动可以看作弱场四极项。我们提供了相对论临界曲线和焦散线的描述,并讨论了反演的镜头映射。相对论焦散线被移动并获得有限的菱形。焦散线内部的光源产生四个相对论图像序列。另一方面,逆透镜焦散仅在保持点状的情况下移位到最低阶。
2006-03-13 astro-ph gr-qc
Gravitational field of a Schwarzschild black hole and a rotating mass ring
本文用Newman-Penrose方法讨论了Kerr黑洞的线性微扰,由Teukolsky方程得到微扰后的Weyl标量$ψ_0$和$ψ_4$.为了得到其他外尔标量和微扰度规,Chrzanowski和Cohen和Kegeles(CCK)提出了一种形式,通过赫兹势在辐射规范中构造这些量。作为用这种形式构造扰动引力场的一个简单例子,我们考虑了围绕史瓦西黑洞旋转的圆环产生的引力场。在CCK方法中,度规是通过赫兹势在辐射规范中构造的,赫兹势是从Teukolsky方程的解得到的。由于Teukolsky方程的解$ψ_0$和$ψ_4$是自旋为2的量,所以赫兹势被确定到它的双极模和偶极模。没有这些较低的模式,构造的度规和Newman-Penrose Weyl标量在环的半径处的球面上有非物理的跳跃。我们发现,当我们把角动量微扰加到赫兹势上时,外尔标量虚部的跳跃被抵消了。最后,通过加入质量微扰和选取与规范自由度有关的参数,得到了扰动后的引力场,它除了在环外的赤道面上是光滑的。讨论了这些结果对辐射规范中点粒子引力自作用力计算问题的意义。
2014-07-28 gr-qc
From geodesics of the multipole solutions to the perturbed Kepler problem
本文在MSA坐标系中给出了有限个相对论多极矩(RMM)的爱因斯坦真空方程的静态轴对称解,并给出了其度规分量的结构。从赤道测地线方程我们得到的轨道的比奈方程,它使我们能够确定的引力位,导致等价的经典轨道方程的摄动开普勒问题。开普勒运动的相对论修正由源的RMM从单极开始的不同贡献提供(史瓦西修正)。特别是,近日点进动的轨道计算的四极矩和2 $^4$极矩。由于MSA坐标推广了Schwarzschild坐标,所获得的结果允许测量四极矩在一阶修正中对近日点频移的相关性。
2010-11-04 gr-qc
Perturbations of the Gravitational Energy in the TEGR: Quasinormal Modes of the Schwarzschild Black Hole
在广义相对论的远程平行等价框架下,计算了Schwarzschild黑洞的准正规模扰动的引力能谱。我们得到了在$m\,<<\,r\,<<\infty$区域中,由一个等半径的大曲面$r$所包围的引力能的一般公式,其中$m$是黑洞的质量.考虑到通常的渐近表达式的扰动度量组件,我们到达有限的能量谱值。扰动能量取决于描述拟正规模的两个整数$n$和$l$。在这个意义上,能量扰动是离散的。我们还得到了微扰引力辐射通量减小的一个简单表达式。
2021-04-16 gr-qc
Relativistic Positioning System in Perturbed Space-time
我们提出了一个变种的全球导航卫星系统称为相对论定位系统(RPS),这是基于发射坐标。我们模拟了RPS动力学在地球周围的时空,描述了一个扰动史瓦西度规,其中我们包括由于地球多极(到第6),月球,太阳,金星,木星,固体潮,海潮和克尔旋转效应的扰动。卫星和用户之间的信号交换是使用史瓦西时空中的射线追踪方法计算的。我们发现,在扰动的时空定位是可行的,是高度准确的,已经与标准的数值程序:用于转换之间的发射和史瓦西坐标的用户的定位算法是非常准确和时间效率-在笔记本电脑上,它需要0.04秒,以确定用户的空间和时间坐标的相对精度分别为$10^{-28}-10^{-26}$和$10^{-32}-10^{-30}$。
2015-10-15 gr-qc physics.space-ph
Observational signatures of misaligned double-ring and double-torus configurations around a Schwarzschild black hole
Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学物理学院理论物理与天体物理学研究中心)
研究Schwarzschild黑洞周围非对齐双环和双环状结构的观测特征,通过广义相对论射线追踪分析多峰光谱和不对称辐射分布,揭示非共面多组件吸积结构的诊断特征。
2026-05-13 gr-qc
Non-modal linear stability of the Schwarzschild black hole
证明了Schwarzschild黑洞周围线性化真空Einstein方程解的空间$Ł$可以用两个标量场来参数化,这两个标量场是Weyl张量的扰动代数不变量和微分不变量的规范不变量组合,并编码了奇(-)和偶(+)扇区$Ł_{\pm}$的信息。并且被示出为在外部区域$r \geq 2M$上逐点有界。
2014-06-11 gr-qc
Schwarzschild Black Holes Immersed in Born-Infeld Magnetic Fields and Their Observational Signatures
本文研究Born-Infeld非线性电动力学对浸入磁场中史瓦西黑洞的影响,发现极区磁场增强使光子轨道和黑洞阴影沿极轴拉长,为观测检验非线性电磁理论提供依据。
2025-07-02 gr-qc
One-loop Quantum Gravity in Schwarzschild Spacetime
本文给出了Schwarzschild黑洞的引力场线性扰动的量子理论。基本算符被看作是与经典理论的Newman-Penrose描述相关的扰动Weyl标量$\dotΨ_0$和$\dotΨ_4$。在Boulware,Unruh和Hartle-Hawking量子态中,得到了这些算符模平方的期望值公式.数值计算了三个量子态中$\bigl| \dotΨ_0 \bigr|^2$和$\bigl| \dotΨ_4 \bigr|^2$的重整化期望值之间的差异。
1994-12-23 gr-qc
A complete gauge-invariant formalism for arbitrary second-order perturbations of a Schwarzschild black hole
利用最近发展起来的有效的符号操作工具,我们提出了一个一般的规范不变的形式化研究任意辐射$(l\geq 2)$二阶扰动的Schwarzschild黑洞。特别地,我们构造了二阶Zerilli和Regge-Wheeler方程下的任何两个一阶模式的存在下,重建的扰动度量的主标量,并计算零无穷远的辐射能量。本文的结果使系统的研究一般的二阶微扰的史瓦西时空。特别是,模式模式耦合和非线性效应的引力辐射,史瓦西时空的二阶稳定性,或黑洞视界的几何形状的研究。
2009-03-06 gr-qc
Hot Plasma Waves Surrounding the Schwarzschild Event Horizon in a Veselago Medium
本文研究了Veselago介质中热等离子体的波动特性。对于Schwarzschild黑洞,重新建立了旋转(非磁化和磁化)等离子体的$3+1$ GRMHD方程,并对其进行了线性扰动和傅立叶分析.利用波矢图、折射率图和折射率变化图讨论了波的性质。所得结果证实了旋转(非磁化和磁化)等离子体的Veselago介质的存在。本文将Veselago介质中的等温等离子体波推广到热等离子体情况。
2011-01-05 gr-qc
Deformed Schwarzschild horizons in second-order perturbation theory: mass, geometry, and teleology
Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence, University of Groningen(格罗宁根大学伯努利数学、计算机科学与人工智能研究所);School of Mathematical Sciences and STAG Research Centre, University of Southampton(南安普顿大学数学科学学院和STAG研究中心);Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam(波茨坦大学物理与天文学研究所)
以庞德等人计算受扰史瓦西黑洞视界面面积至二阶为起点,推导二阶微扰下史瓦西黑洞视界面和事件视界相关量的修正公式,发现两视界相似,事件视界目的论行为受抑,明确其在时间上的定位等重要特性。
2026-07-28 gr-qc
Stability and decay-rates for the five-dimensional Schwarzschild metric under biaxial perturbations
本文证明了五维Schwarzschild度规在双轴真空扰动下的非线性渐近稳定性。这是这样的陈述,即五维史瓦西度规的初始数据的(SU(2)x U(1))-对称真空微扰的演化最终在适当的意义上收敛到史瓦西族的一个成员。它构成了第一个结果证明存在的非平稳真空黑洞所产生的渐近平坦的初始数据动态地接近一个固定的解决方案。事实上,我们展示了接近的定量率。证明依赖于向量场乘数估计,这是结合使用的自举参数建立多项式衰减率的扰动时空上的辐射。尽管在这里被应用在一个五维的上下文中,该技术是相当强大的,可以承认各种四维稳定性问题的应用。
2008-08-24 gr-qc
Imaging Signatures of the Israel Junction: Photon Ring Evolution in Dynamical Thin Shell Schwarzschild Spacetimes
Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武理论物理中心);Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学近代物理系);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Department of Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院物理系基础物理与量子技术研究所)
研究通过将两个Schwarzschild时空用薄壳连接并满足以色列接缝条件,分析光子环演变,揭示静态壳的红移尖点、转移函数V形轮廓及光子环对应关系丢失等特征。
2026-03-26 gr-qc
Astrophysically Realistic Secondary Spins Trigger Chaos in Schwarzschild Spacetime and Discernible Gravitational Wave Signatures
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(国际理论物理中心亚太区,中国科学院大学);Department of Physics, College of Sciences, Shanghai University(上海大学理学院物理系);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
研究发现,天体物理合理范围内的次级自转可使Schwarzschild黑洞周围的轨道产生混沌,其引力波特征在频域有密集的功率峰值,且局部频谱平坦度测量显示混沌信号显著更大。
2026-04-22 gr-qc
Gravitational Lensing Signatures of Hayward-like Black Holes
Fudan University(复旦大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文研究Hayward型正则黑洞的引力透镜特征及其与Schwarzschild黑洞的观测区分,发现弱场极限下光弯折略有增强,但观测上仍不显著;强场极限下,Sgr A*和M87*的渐近位置与Schwarzschild一致,但正则核心尺度ℓ影响了角分离、相对流量比和时间延迟。
2026-04-16 gr-qc
Observational Signatures of Accretion Disks around a Schwarzschild Black Hole in a Hernquist Dark Matter Halo
College of Physics Science and Technology, Hebei University(河北大学物理科学与技术学院);Hebei Key Lab of Optic-Electronic Information and Materials, Hebei University(河北大学河北省光电信息与材料重点实验室);National-Local Joint Engineering Laboratory of New Energy Photoelectric Devices, Hebei University(河北大学新能源光电器件国家地方联合工程实验室);Key Laboratory of High-pricision Computation and Application of Quantum Field Theory of Hebei Province, Hebei University(河北大学量子场论高精度计算与应用重点实验室)
研究DM晕对Schwarzschild黑洞吸积盘引力波和电磁特征的影响,揭示其对轨道动态和波形形态的改变。
2026-01-07 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
Covariant Schwarzschild perturbations I: Initial value formulation for scalars of spin-weight -+ 2
我们考虑协变定义的史瓦西时空的全微扰。通过构造复量,我们得到了两个解耦的,协变的和规范不变的,波动方程的自旋加权标量。这些自然产生的Bianchi身份和组成的Bardeen-Press方程与自旋重量$\pm2$标量的协变表示。此外,协变和规范不变的1+1+2形式,因此,能量动量微扰的物理解释是透明的。它们是用在类空三层上指定的能量-动量来明确表示的。最后,一个柯西问题的构造,其中,初始的三个切片可能被扰动的能量动量源,这诱导合成引力场。
2006-11-08 gr-qc
Signatures of a Schwarzschild-like Black Hole Immersed in Dark Matter Halo
本研究探讨了浸入Dehnen型暗物质晕的史瓦西类黑洞,通过WKB方法分析扰动并计算准正规模式,结合粒子运动与黑洞阴影观测约束暗物质参数,揭示了暗物质对黑洞观测特征的影响。
2025-11-04 astro-ph.GA gr-qc
The Fermionic Signature Operator in the Exterior Schwarzschild Geometry
分析了外Schwarzschild几何中Dirac方程解空间的结构。将变质量参数解族的时空内积表示为相应的标积,导出了所谓的质量分解。这种质量分解包括一个单一的质量积分涉及的费米子签名运营商,以及一个双重积分,其中考虑到狄拉克电流的通量跨越事件视界。计算了费米子签名算符的谱。相应的广义费米投影态进行了分析。
2019-08-22 gr-qc math-ph math.MP
A Quantum Material Model of Static Schwarzschild Black Holes
本文提出了静态爱因斯坦场方程的量子力学公式,用以构造时空特征为(--++)的静态Schwarzschild黑洞内部的物质度规本征态.量子态的谱被确定为表面引力的整数倍。给出了黑洞熵的统计解释,提出了史瓦西黑洞质量的量子化规则。
1997-03-16 gr-qc
Chaotic Motion around a Black Hole under Minimal Length Effects
利用Melnikov方法研究了Schwarzschild黑洞周围受最小长度效应扰动的测地线运动的混沌行为。与可积的未扰动测地线运动不同,我们的结果表明,扰动同宿轨道,即连接不稳定圆轨道的测地线,在相空间中出现Smale马蹄混沌结构的意义上,变得混沌.
2020-03-01 gr-qc
Gravitational Wave Signatures from Periodic Orbits around a Non--commutative Schwarzschild Black Hole
Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Khazar University(哈扎尔大学);Damghan University(达姆甘大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
研究非交换史瓦西黑洞周围周期轨道的引力波信号,发现非交换修正使特征轨道半径和角动量减小,并增强引力波振幅。
2026-06-26 gr-qc
Warping effects in strongly perturbed metrics
几年前发明的一种技术允许在强微扰状态下研究理论。这转化为梯度展开,在首阶,可以恢复广义相对论中的BKL解。我们解决的领导阶爱因斯坦方程在球对称的情况下,假设史瓦西度规的影响下的依赖于时间的扰动,我们表明,在这种情况下的4-速度乘以指数翘曲因子时,适当地施加扰动。这个系数总是大于1。我们将给出一个简单情况下这个因子的封闭形式解。文中还给出了一些数值例子。
2020-12-01 gr-qc
Improved initial data for black hole binaries by asymptotic matching of post-Newtonian and perturbed black hole solutions
通过将各向同性坐标系中两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规渐近匹配到ADMTT坐标系中一个简化的后牛顿4-度规,构造了非自旋黑洞双星系统的近似初始数据.这里使用的特定匹配过程紧密遵循gr-qc/0503011中的计算,并且在所谓的缓冲区中进行,其中后牛顿近似和扰动史瓦西近似都成立。结果是两个度量在缓冲区中一致,直到近似值中的误差。然而,由于各向同性坐标与ADMTT坐标非常相似,因此匹配产生的结果比之前的计算更好,其中调和坐标用于后牛顿4度规。特别是,不仅在缓冲区匹配改善,但由于ADMTT和各向同性坐标之间的相似性,这两个指标也接近彼此附近的黑洞地平线。借助一个过渡函数,我们还得到了一个全球性的光滑4-度量,它的误差的顺序引入的误差更准确的两个近似,我们匹配。该全局平滑4-度量是在不穿透地平线的ADMTT坐标系中获得的。此外,我们构建了一个进一步的坐标变换,需要从全球ADMTT坐标到新的坐标,这是类似于克尔Schild坐标附近的每个黑洞,但保持ADMTT进一步远离黑洞的4-度量。这些新的坐标是穿透地平线的,例如,导致在t=0切片上处处为正的流逝。这样的坐标在数值模拟中可能更有用。
2006-09-11 gr-qc
Harmonic gauge perturbations of the Schwarzschild metric
卫星观测站LISA将能够探测来自极端质量比螺旋(EMRI)的引力波,例如围绕超大质量黑洞运行的小黑洞。小得多的质量的引力效应可以被视为已知背景度规的扰动,这里是史瓦西度规。微扰的爱因斯坦场方程构成一个由十个耦合的偏微分方程组成的系统。我们在谐波规范中求解方程,也称为洛伦兹规范或洛伦兹规范。利用分离变量和傅立叶变换,我们写出了满足解耦常微分方程的六个径向函数的频域解。这六个函数是Zerilli函数和五个自旋为2,1,0的广义Regge-Wheeler函数。我们利用这些解计算了圆轨道的引力自作用力。自作用力对运动方程给出了一阶微扰修正。论文第1.2节对此进行了较为详细的总结。
2009-03-31 gr-qc
Self-force Regularization in the Schwarzschild Spacetime
讨论了黑洞时空中粒子的引力自力。对于一个点粒子,完全(裸)的自作用力是发散的。在简谐规范中,由粒子引起的度规微扰可以分为直接部分(或S部分)和尾部部分(或R部分),正则化的自作用力由满足无源微扰爱因斯坦方程的正则R部分导出。但是这个公式是抽象的,所以当我们把它应用到黑洞-粒子系统时,要想得到一个具体的自作用力,还有许多问题需要克服。这些问题大致分为两部分。它们是正则化发散自作用力的问题,即,“减法问题”和规范变换中的奇异性问题,即,"量规问题“。本文在史瓦西背景下讨论了这些问题,并报道了一些最新进展。
2004-11-30 gr-qc
Weakly nonlinear strong-field signatures of spontaneously vectorized Einstein-vector-Gauss-Bonnet black holes near the Schwarzschild bifurcation
New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Samarkand State Technical University named after Mirzo Ulugbek(米尔佐·乌鲁格别克撒马尔罕国立技术大学);Navoi state university(纳沃伊国立大学);Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所);Kimyo International University in Tashkent(塔什干化学国际大学);School of Physics, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学物理学院)
本文通过弱非线性展开研究施瓦西分岔附近自发矢量化的爱因斯坦-矢量-高斯-博内黑洞,计算其光子球、阴影等强场修正,发现光子球外移、频率降低等特征。
2026-09-23 gr-qc
Effects of Schwarzschild Geometry on Isothermal Plasma Wave Dispersion
分析了史瓦西视界附近等温等离子体波的行为。我们考虑一个非旋转的背景与非磁化和磁化等离子体。建立了等离子体处于等温状态的Schwarzschild平面模拟时空的广义相对论磁流体动力学方程。通过引入简谐波,对方程的摄动形式进行了线性化和傅立叶分析。在每种情况下,这些方程的行列式导致一个复杂的色散关系,它给出了波数的复数值。这已被用来讨论波的性质和它们在地平线附近的特性。
2007-12-05 astro-ph gr-qc
Periastron advance from the perturbed Binet equation
Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学)
本文用Poincaré-Lindstedt方法求解受扰比内方程,直接确定径向运动频移,从而计算近日点进动,并给出多种扰动下的显式表达式,恢复已知结果并得到新贡献,适用于致密双星及特定度规中的粒子运动。
2026-09-25 gr-qc
Quasinormal modes and late-time tails in the background of Schwarzschild black hole pierced by a cosmic string: scalar, electromagnetic and gravitational perturbations
本文研究了被宇宙弦穿透的Schwarzschild黑洞中标量、电磁和引力微扰的准正规模和尾行为。虽然度规与史瓦西黑洞的度规在局部是相同的,所以弦的存在不会在测试粒子的运动中留下印记,但我们发现,准正规模和晚时尾可以反映宇宙弦的物理特征。与纯量场和电磁场相比,引力微扰的衰减速度较慢,这对于揭示这种背景下的弦效应可能更有趣。
2008-08-23 gr-qc
Quadratic quasinormal modes at null infinity on a Schwarzschild spacetime
本文在史瓦西时空二阶微扰理论中,利用双曲框架和拉普拉斯变换方法完整处理线性与二次准正规模式,并揭示了QQNMs振幅对母体系统宇称的依赖关系。
2025-03-10 gr-qc
Dispersion Modes of Hot Plasma for Schwarzschild de-Sitter Horizon in a Veselago Medium
分析了在Veselago介质存在下,热等离子体在SchwarzschilddeSitter事件视界附近的色散模。为此,我们应用ADM 3+1形式发展的GRM HD方程的Schwarzschild deSitter时空。实施线性扰动产生扰动GRMHD方程,用于旋转(非磁化和磁化)等离子体的傅立叶分析。波分析通过波矢、折射率、折射率变化、相速度和群速度的图形表示来描述。这一结果支持了Veselago介质的有效性。
2011-09-28 gr-qc physics.gen-ph
Cold Plasma Dispersion Relations in the Vicinity of a Schwarzschild Black Hole Horizon
本文应用ADM 3+1形式导出了空间平坦Schwarzschild度规下冷等离子体的广义相对论磁流体动力学方程。分别对非磁化和磁化等离子体在非旋转和旋转背景下的扰动方程进行了线性化。然后对它们进行傅立叶分析,得到相应的色散关系。讨论了在视界附近存在正角频率波时的这些关系。我们的结果支持了这样一个事实,即没有信息可以从史瓦西黑洞。结果表明,无论黑洞是旋转的还是非旋转的,负相速度都在旋转背景中传播。
2007-05-19 astro-ph gr-qc
Signatures of an Emergent Gravity from Black Hole Entropy
视界的热力学描述的存在表明时空具有微观结构。虽然“基本”自由度仍然难以捉摸,但量子化爱因斯坦的引力提供了一些关于其性质的线索。当量子AdS黑洞的视界半径大于AdS长度时,它具有与牛顿常数$G$无关的等间距质谱。此外,黑洞在这个极限下的热力学与它在相反(史瓦西)极限下的热力学通过玻色配分函数的对偶性而密不可分地联系在一起。$G$,在质谱中不存在,通过史瓦西极限重新出现在热力学描述中,这应该被视为自然的“基态“。霍金-佩奇相变似乎将基本的、“类粒子”的自由度与有效的、“几何”的自由度分开了。
2009-05-19 gr-qc
Black hole nonmodal linear stability: the Schwarzschild (A)dS cases
本文讨论了Schwarzschild黑洞的非模态线性稳定性。112(2014)191101中的结果被推广到非负宇宙学常数$Λ$的情况。找到了由Weyl张量及其一阶协变导数构成的扰动标量的两个规范不变组合$G_{\pm}$,使得线性化Einstein方程的解在规范变换下的等价类集$[h_{αβ}]$的映射$[h_{αβ}] \to \left( G_- \left([h_{αβ}] \right), G_+ \left([h_{αβ}] \right) \right)$是可逆的.给出了用$(G_-,G_+)$重构$[h_{αβ}]$的一个代表的方法。证明了对于与背景渐近线一致的任意扰动,$G_+$和$G_-$在外部静态区域有界.在大的时候,微扰衰减,在史瓦西或史瓦西德西特背景解周围留下线性化的克尔黑洞。对于负的宇宙学常数,我们证明了在类时边界上存在一个边界条件的选择,在这个边界条件下,Schwarzschild anti de Sitter黑洞是不稳定的.揭示了奇模和偶模的对偶性的根源,并详细解释了与这种对偶性有关的、在$Λ=0$情形的原证明中被忽略的一些技术性问题。
2016-09-19 gr-qc
General theories of linear gravitational perturbations to a Schwarzschild Black Hole
我们使用Tattersall等人(2017)提出的协变公式来分析不同引力理论家族中球对称背景的线性扰动的结构,从而研究扰动黑洞的准正常模式如何受到广义相对论修改的影响。我们将自己限制在史瓦西黑洞背景下的单张量,标量张量和矢量张量同态不变的引力模型。我们明确地显示了完整的协变形式的二次行动在这种情况下,这使我们能够分析奇宇称(轴向)和偶宇称(极)扰动同时在一个简单的方式。
2018-02-20 astro-ph.CO gr-qc
A light-cone gauge for black-hole perturbation theory
史瓦西时空的爱丁顿-芬克尔斯坦坐标的几何意义是很好理解的:(i)超前时间坐标v在朝向r=0会聚的入射光锥上是恒定的,(ii)角度θ和φ在每个光锥的零发生器上是恒定的,(iii)径向坐标r是沿着每个发生器的仿射参数距离,以及(iv)r是面积半径,在这个意义上,4 π r^2是每两个面的面积(v,r)=常数。本文提出的黑洞微扰理论的光锥规范,对史瓦西度规的微扰提出了条件,以保证在微扰时空中坐标的性质(i)-(iii)保持不变。第(四)项财产在一般情况下会丧失,但在本文所述的特殊情况下会保留。与其他流行的规范选择不同,光锥规范产生一个在有意义的坐标系中表达的扰动度规;这是一个相当大的资产,大大促进了提取物理结果的任务。我们通过计算一个沉浸在均匀磁场中的黑洞的度规来说明光锥规范的使用。我们构造了一个三参数的家庭的解决方案的微扰爱因斯坦-麦克斯韦方程组,并认为它是适用于更广泛的物理情况下,比确切的,两个参数的施瓦茨希尔德-梅尔文家庭。
2006-06-21 gr-qc
Schwarzschild-like solutions in Finsler-Randers gravity
在这项工作中,我们扩展了第一次球对称Schwarzschild和Schwarzschild-De Sitter的解决方案与Finsler-Randers型扰动,这是由一个共向量$A_γ$。这给了一个局部各向异性字符的度量,并导致偏离黎曼模型的重力。这个研究的一个自然框架是时空流形的洛伦兹切丛。我们将广义场方程应用于扰动度规,并导出了共矢量$A_γ$的动力学。最后,我们找到了Schwarzschild-Randers时空中的类时、类空和零路径,数值求解了类时路径,并与经典的广义相对论测地线进行了比较。所得解是新的,丰富了相应的文献。
2020-12-17 gr-qc hep-th
Gravitational Wave Signatures of Schwarzschild Black Hole in a Generalized Dehnen-Type $(1,4,γ)$ Dark Matter Halo
National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);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);Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(塔什干信息技术与应用科学国立研究院基础与应用研究所);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学)
研究广义Dehnen型暗物质晕中Schwarzschild黑洞周围的类时测地线运动、周期轨道及其引力波信号,发现暗物质参数增大导致ISCO半径和角动量增加,引力波振幅降低,频谱位于毫赫兹频段,可被LISA等探测器观测。
2026-07-02 gr-qc
Dynamical evolution and stability of quantum corrected Schwarzschild black holes in semiclassical gravity
本文研究半经典引力中量子修正史瓦西解的动力学稳定性,发现该解不稳定,虫洞在真空扰动下膨胀,而在少量经典物质存在时坍缩为蒸发黑洞。
2025-06-30 gr-qc hep-th
Probing the Unstable Spectrum of Schwarzschild-like Black Holes
本文利用伪谱分析 Rezzolla-Zhidenko 参数化的类 Schwarzschild 黑洞,发现其物理形变导致 QNM 谱不稳定,且多微扰源会增加溯源难度。
2025-05-13 gr-qc
Conservative, gravitational self-force for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole in a Radiation Gauge
这是计算辐射规范中的自作用力的两篇姊妹论文中的第二篇;更准确地说,该方法使用辐射规范来计算度规扰动的辐射部分,同时使用任意选择的规范来计算与黑洞质量和自旋变化以及质心移动相关的扰动部分。本文计算了在史瓦西黑洞圆轨道上的粒子的自作用力的保守部分。将我们的辐射规范与洛伦兹规范联系起来的规范矢量是螺旋对称的,这意味着量h_{αβ} u^αu^β(= h_{uu})对于我们的辐射规范和洛伦兹规范必须具有相同的值;我们在数值上证实了这一点,其精确度为10^{13}分之一。如第一篇论文所述,扰动度规是从赫兹势构造的,赫兹势是从延迟扰动自旋2的外尔标量,θ_0代数获得的。我们使用模和重整化,通过将L = \ell + 1/2中的一系列与延迟场h_{αβ} ^{ret}表示的自作用力的大L行为相匹配,找到重整化系数;我们同样找到h_{uu}的主导重整化系数以及由于自作用力而引起的粒子角速度的相关变化。我们用数值方法证明了自作用力的奇异部分的形式为f_α \propto < \nabla_α ρ^{-1}>,即\nabla_α ρ^{-1}关于通过粒子的径向线轴对称的部分.这与洛伦兹规范的形式仅相差一个常数。正是因为我们没有用辐射规范来描述黑洞质量的变化,所以自作用力的奇异部分沿着穿过粒子的径向线没有奇异性,并且至少在这个例子中,是对ρ的次引导阶球对称的。
2011-03-07 gr-qc
Tidal coupling of a Schwarzschild black hole and circularly orbiting moon
我们描述了使用LISA的引力波观测研究的可能性,具有高精度,一个巨大的中心体的轨道,紧凑,小质量的物体的潮汐引力的响应。出于这个应用程序,我们使用一阶微扰理论来研究潮汐耦合的理想情况下:一个大规模的史瓦西黑洞,潮汐扰动的一个小得多的质量月亮在一个遥远的,圆形的轨道。我们调查的细节如何潮汐变形的孔引起的诱导四极矩在大半径的孔的外部引力场。在月球静止的极限下,我们发现在史瓦西坐标和Regge-Wheeler规范下,不存在感生四极矩。我们表明,这一结论是规范相关的,静态的,诱导四极矩的黑洞是固有的模棱两可。对于绕轨道运行的月球和中央史瓦西洞,我们发现(与最近的结果泊松协议)随时间变化的诱导四极矩,是成比例的时间导数的月球的潮汐场。作为很久以前哈特尔对旋转黑洞和静止的遥远伴星所得出的结果的部分模拟,我们证明了绕轨道运行的月球的潮汐场在黑洞的视界上引起潮汐隆起,并且视界形状的变化率以一个小角度引导视界上的扰动潮汐场。
2005-11-13 gr-qc
Optical Signatures of a Schwarzschild Black Hole in a Dehnen-Type Dark Matter Halo
Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(基础与应用研究所,国立研究大学TIIAME);National Pedagogical University of Uzbekistan named after Nizami(以尼扎米命名的乌兹别克斯坦国立师范大学);School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(韦洛尔技术学院高等科学学院);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);School of Physics, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学物理学院);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高级研究院);Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所)
研究Schwarzschild黑洞在Dehnen型暗物质晕中的光学特征,通过弱场和强场 regime 分析偏转角、阴影和透镜效应,探讨等离子体与暗物质对观测信号的影响。
2026-02-09 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Exploring black holes with multiple photon spheres by interferometric signatures
研究通过干涉特征探索具有单或双光子球的黑洞,发现复可见度振幅可编码黑洞光子球结构信息。
2025-12-05 gr-qc