Stability and instability results for equilibria of a (relativistic) self-gravitating collisionless gas -- A review
本文为综述类研究，聚焦广义相对论下Einstein-Vlasov系统稳态的稳定性与不稳定性，同时结合Vlasov-Poisson系统及相对论性Vlasov-Poisson系统展开对比讨论，梳理自引力无碰撞气体平衡态的相关研究结果。
2023-05-03 gr-qc
Self-gravitating stationary spherically symmetric systems in relativistic galactic dynamics
本文研究了相对论性星系动力学中的平衡态，这些平衡态是由无碰撞物质的Einstein-Vlasov系统的解所描述的。我们重铸的方程到一个定期的三维系统的自治一阶常微分方程的有界状态空间。基于动力系统分析，我们推导出新的定理，保证稳态解具有有限的半径和质量。
2006-09-25 gr-qc
The Schrödinger-Newton equation as non-relativistic limit of self-gravitating Klein-Gordon and Dirac fields
本文证明了球对称引力场的薛定谔-牛顿方程可以从Einstein-Klein-Gordon和Einstein-Dirac系统出发，在1/c的类WKB展开式中导出。
2012-06-19 gr-qc quant-ph
Statistical Mechanics of Relativistic One-Dimensional Self-Gravitating Systems
本文研究广义相对论一维自引力系统的统计力学。该系统由$N$ -粒子耦合到线引力，并可以被认为是一个模型的$N$相对论相互作用片的均匀质量。在$1/c$中计算了配分函数和单粒子分布函数，其中$c$是光速;作为非相对论一维自引力系统的$c\to\infty$结果被恢复。我们发现，相对论效应通常会导致位置和动量分布函数变得更加尖锐的峰值，并且在相同的固定能量下，相对论气体的温度小于非相对论气体。我们认为我们的结果的大N限制，并比较这非相对论性的情况下。
2001-01-27 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Self-gravitating axially symmetric disks in general-relativistic rotation
我们整合数值轴对称稳态爱因斯坦方程描述自引力盘周围无自旋黑洞。数值方案是基于柴田开发的方法，但包含重要的新成分。我们导出了一个新的广义相对论开普勒旋转律的自引力盘周围的旋转黑洞。以前关于无自旋黑洞旋转的结果是在自旋参数为零的极限下出现的。这些旋转曲线可以用来描述旋转的恒星，经过适当的修改后，围绕对称轴。它们可以用来描述致密的环面--黑洞的构形，包括活动星系核或两颗中子星合并的产物。
2018-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Self-gravitating anisotropic fluid. III: Relativistic theory
本文将牛顿自引力各向异性流体理论推广到广义相对论，通过变分原理导出动力学方程，构建静态球对称恒星模型，发现相同条件下各向异性恒星总比各向同性恒星更不致密。
2024-06-05 gr-qc
Relativistic Closed-Form Hamiltonian for Many-Body Gravitating Systems in the Post-Minkowskian Approximation
在后闵可夫斯基近似下，得到了引力场相互作用的相对论性物体系统的哈密顿量，其中包含了所有与引力常量成线性关系的项。它以一种令人惊讶的简单封闭形式给出，作为仅描述物体的正则变量的函数。通过求解非齐次波动方程，应用横向无迹投影，并使用劳斯功能的字段被消除。通过包含所有的特殊相对论效应，我们的哈密顿量扩展了经典理论物理教科书中描述的结果。作为应用，考虑了相对论性物体的散射。
2008-07-01 gr-qc hep-th
Spherically symmetric equilibria for self-gravitating kinetic or fluid models in the non-relativistic and relativistic case - A simple proof for finite extension
我们考虑一个自引力无碰撞气体描述的Vlasov-Poisson或Einstein-Vlasov系统或自引力流体球描述的Euler-Poisson或Einstein-Euler系统。我们给出了球对称平衡点的有限扩张的一个简单证明，它同时覆盖了所有这些模型。在Vlasov情况下，平衡的特征在于微观状态方程上的局部增长条件，即，在截止能量E_0处，粒子分布与粒子能量的关系;在欧拉情形下，粒子分布与状态方程p=P（ρ）在ρ=0处的相应增长条件有关。这些纯局部条件是对已知条件的轻微推广。
2012-03-12 astro-ph.GA gr-qc math-ph
Maximum mass of relativistic self-gravitating Bose-Einstein condensates with repulsive or attractive $|φ|^4$ self-interaction
本研究推导了相对论自引力玻色-爱因斯坦凝聚体最大质量的近似解析公式，该公式统一了无相互作用、排斥和吸引自相互作用情形，适用于暗物质晕及暴胀子团簇研究。
2022-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of binary black holes in self gravitating discs: dissecting the torques
研究了气体吸积和引力矩的相互作用对双星系统的角动量收支的影响。特别分析了重力力矩（T_g）的物理来源及其在圆盘中的位置。我们分析了初始准圆形大质量黑洞双星（BHB）的演化的3D SPH模拟居住在中央中空的大质量自引力circumbinary光盘。我们采用不同的腔内热力学和黑洞的数值尺寸，表明：（i）BHB偏心增长是一个普遍的结果，与吸积和所采用的热力学无关;（ii）半长轴衰变既取决于T_g，又取决于吸积引起的盘状双星L-转移的相互作用;（iii）T_g的光谱结构主要是由盘边缘的过密度和盘体中的旋臂引起的，一般不能直接反映双星的周期;（iv）净T_g在BHB共转半径上变号。我们量化的相对重要性，这两个，这似乎取决于的critical属性的instreaming气体，这是至关重要的，在评估光盘二进制L-转移;（V）净扭矩表现为一个纯粹的运动学（非共振）的效果，因为它源于腔，在那里的材料流入和流出的高度偏心轨道。在评估黑洞的命运时，必须考虑到黑洞的吸积和与腔内气流的相互作用。此外，由盘施加的总扭矩通过改变BHB的所有元素（质量、质量比、偏心率、半长轴）来影响L（BHB）。因此，将潮汐扭矩等同于半长轴收缩的常见处方可能对真实的天体物理系统来说是很差的近似。
2012-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Chaos in a Relativistic 3-body Self-Gravitating System
本文研究了相对论线性引力中的三体问题，得到了它的哈密顿量和运动方程的精确表达式。虽然广义相对论效应产生更紧密的束缚轨道的频率更高相比，其非相对论的同行，随着能量的增加，我们发现在等质量的情况下，没有任何证据，无论是全球的混乱或故障从常规到混乱的运动，尽管在系统中的高度非线性。我们找到了一个可数无限类的非混沌轨道的数值证据，产生的庞加莱图的外部区域的分形结构。
2003-03-03 astro-ph gr-qc physics.atom-ph
Post-Minkowskian closed-form Hamiltonian for gravitating N-body systems
在后闵可夫斯基近似下，得到了引力场相互作用的相对论性物体系统的哈密顿量，其中包含了所有与引力常量成线性关系的项。它以一种令人惊讶的简单封闭形式给出，作为仅描述物体的正则变量的函数。通过求解非齐次波动方程，应用横向无迹投影，并使用劳斯功能的字段被消除。通过包含所有的特殊相对论效应，我们的哈密顿量扩展了经典理论物理教科书中描述的结果。作为应用，考虑了相对论性物体的散射。
2010-03-02 gr-qc
Free Energy of Gravitating Fermions
本文在广义相对论的费米子模型框架下研究了自引力大质量费米子系统。我们假设了自由能泛函，并证明了它的极值化等价于求解爱因斯坦场方程。然后，我们用一组自洽方程描述了自引力费米子气体。
1997-06-09 gr-qc
Collisionless self-gravitating systems in f(R)-gravity within Palatini approach and relativistic Boltzmann equation in the Newtonian approach
本文在弱场近似下分析了f（R）-引力和Boltzmann方程描述的无碰撞自引力系统的动力学，重点研究了这些系统的Jeans不稳定性。这种近似下的场方程是在Palatini形式主义中得到的。通过对耦合方程的求解，得到了由色散关系给出的无限大均匀流体-恒星系统的坍缩判据。将这个结果与标准情形和度量形式中f（R）-引力情形的结果进行了比较，以了解它们之间的差异。不稳定性的极限因采用哪种引力理论而异。
2014-11-22 gr-qc
Methods for relativistic self-gravitating fluids: From binary neutron stars to black hole-disks and magnetized rotating neutron stars
对事件GW 170817的灾难性观测，首先是沿着两颗中子星的螺旋运动的引力波，然后是短暂的$γ$射线爆发，后来是千新星，开启了多信使天文学的时代，并在促进我们对一些长期存在的问题的理解方面发挥了关键作用。这种多信使源的数值模拟是理解紧凑物体物理学的重要工具，更广泛地说，是理解极端条件下物质物理学的重要工具。在这篇评论中，我们提出了一个统一的观点，用于获得平衡和准平衡解决方案的三个天体物理相关的相对论，自引力流体系统：二元中子星，黑洞盘，磁化旋转中子星的各种技术。这些解决方案是必要的，不仅为这样的紧凑的对象建模，但同样重要的是，在数值相对论模拟提供自洽的初始数据。而不是提出的配方和数值算法的全部细节，我们专注于画的方法，以解决这些问题，并促进未来的工作在该地区。
2021-12-09 gr-qc
Relativistic self-gravitating Bose-Einstein condensates and cold baryons with a stiff equation of state
由于它们的超流体性质，一些致密的天体，如中子星，可能含有玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形式的物质的重要部分。我们考虑一个部分相对论模型的自引力玻色-爱因斯坦凝聚体的压力和静止质量密度之间的关系被假定为二次（在经典玻色-爱因斯坦凝聚体的情况下），但压力的影响被考虑在之间的关系的能量密度和静止质量密度。在高密度下，我们得到了一个刚性的状态方程，类似于Zel'dovich（1961）在重子星的背景下考虑的状态方程，其中重子通过矢量介子场相互作用。利用Tooper（1965）的方法，我们确定了这个状态方程所描述的广义相对论BEC星的最大质量。这个最大质量略大于Chavanis和Harko（2012）使用完全相对论模型获得的最大质量。我们还考虑了暗物质是由玻色-爱因斯坦凝聚物构成的可能性，并将玻色-爱因斯坦凝聚物的部分相对论模型应用于宇宙学。在这个模型中，我们表明，宇宙经历了一个僵硬的物质阶段，其次是尘埃物质阶段，最后是暗能量阶段（相当于宇宙学常数）。在Zel'dovich（1972）模型中也得到了同样的演化，该模型假设最初在宇宙奇点附近，宇宙充满了冷重子。有趣的是，在这种情况下，弗里德曼方程可以解析求解，并提供了一个简单的推广的$Λ$ CDM模型。然而，我们指出的局限性的部分相对论模型BEC和显示需要一个完全相对论的。
2014-11-27 gr-qc
Chaos in an Exact Relativistic 3-body Self-Gravitating System
本文考虑相对论性一维自引力系统的三体运动问题。在描述了作用的正则分解后，我们找到了三体哈密顿量的精确表达式，隐含地确定了系统中的四个坐标和动量自由度。非相对论地，这些自由度可以重写为在二维六边形阱中移动的单个粒子。我们发现这个潜在的确切的相对论性的推广，以及它的后牛顿近似。然后，我们专门研究等质量的情况，并数值求解运动方程，从汉密尔顿。在六角阱坐标系下，我们得到了系统的六角和三体表象的轨道，并绘制了庞加莱截面随相对论能量参数$η$的变化曲线.我们发现两大类的周期性和准周期性的运动，我们称之为环形和椒盐卷饼图案，以及一组混沌运动，出现在这两种类型之间的相空间区域。尽管在相对论系统的高度非线性，我们发现，其相空间的整体结构保持定性相同的非相对论对应的所有值的$η$，我们可以研究。然而，相对论系统具有较弱的对称性，因此其庞加莱截面产生非对称畸变，该畸变随着$η$的增加而增加。对于后牛顿系统，我们发现它经历了一个$η\simeq 0.26$的KAM击穿：超过这个击穿，近可积区域退化为混沌。
2003-01-23 gr-qc
Self-Gravitating Relativistic Fluids: The Formation of a Free Phase Boundary in the Phase Transition from Hard to Soft
在20世纪90年代，Christodoulou引入了一个理想化的流体模型，旨在捕捉大质量恒星引力坍缩形成中子星或黑洞的一些特征。这是在“自引力相对论流体：两相模型”中引入的两相模型，Arch. Rational Mech. Anal。130，343-400（1995）。本文讨论了该模型中由硬到软的相变中自由相界的形成。在这种情况下，相边界在零点处有角，零点是分离两相界面的类时分量和类空分量的点。我们证明了自由相边界的存在性和唯一性。建立了零点附近激波的局部形式。
2014-11-18 gr-qc math-ph math.AP
Caloric curves of classical self-gravitating systems in general relativity
在广义相对论中确定了经典自引力系统在统计平衡时的热曲线。在经典极限下，自引力气体的热量曲线取决于一个唯一的参数$ν=GNm/Rc^2$，称为紧度参数，其中$N$是粒子数，$R$是系统的大小。典型地，热量曲线具有双螺旋的形式。对应于弱相对论组态的“冷螺旋”是非相对论经典自引力系统热曲线的推广。对应于强相对论组态的“热螺旋”与超相对论自引力黑体辐射的热曲线相似（但不完全相同）。我们引入了两种类型的能量和温度的归一化，以获得渐近的热量曲线分别描述的冷和热的螺旋极限$ν\rightarrow 0$。随着粒子数量的增加，冷螺旋和热螺旋彼此接近，在$ν'_S=0.128$处合并，在$ν_S=0.1415$上方形成一个环，在$ν_{\rm max}=0.1764$处减少到一个点，最后消失。因此，当紧度参数$ν$增加时，双螺旋收缩，这意味着广义相对论效应使系统更不稳定。我们讨论的性质引力坍缩在低，高能量相对于动力学（快）或化学（慢）不稳定性。
2019-08-27 gr-qc
NADA: A new code for studying self-gravitating tori around black holes
我们提出了一个新的二维数值代码称为Nada设计来解决耦合到广义相对论流体力学方程的完整的爱因斯坦方程。该代码主要用于研究黑洞周围的自引力吸积盘（或环面），尽管它也适用于规则时空。关于技术方面，爱因斯坦方程在代码中使用标准3+1（ADM）系统的公式化来制定和求解，即所谓的BSSN方法。代码的一个关键特点是，在时空演化方程中的导数项计算使用四阶中心有限差分近似与卡通方法施加笛卡尔坐标下的轴对称条件（在Nada的选择），和穿刺/移动穿刺的方法进行黑洞演化。相应地，广义相对论流体动力学方程被写成通量守恒的形式，并用高分辨率的激波捕获格式求解。我们执行和讨论了一些测试，以评估的准确性和预期的收敛性的代码，即（单）黑洞的演化，激波管，并在平衡的球形和旋转的相对论恒星的演化，球形相对论恒星的引力坍缩导致形成一个黑洞。此外，铺平了道路的具体应用程序的代码，我们还提出了从完全广义相对论的数值模拟系统所形成的一个黑洞包围的自引力环面平衡的结果。
2008-08-20 gr-qc
One-Dimensional Relativistic Self-Gravitating Systems
本文回顾了一维相对论引力 N 体问题的研究进展，指出一维约化因无引力辐射而便于与非相对论情形比较，并系统讨论了二体至 N 体问题的精确解、混沌现象及新特征，为相对论多体系统研究开辟了新方向。
2025-04-09 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech gr-qc
General-Relativistic Thomas-Fermi model
本文在广义相对论的费米子模型框架下研究了自引力大质量费米子系统。我们研究了自由能泛函的性质及其与爱因斯坦场方程的关系。然后，我们用一组自洽方程描述了自引力费米子气体。
1999-03-09 astro-ph gr-qc
An Exact General-Relativity Solution for the Motion and Intersections of Self-Gravitating Shells in the Field of a Massive Black Hole
研究了相对论引力壳在中心体史瓦西引力场中的相交运动。推导出了由求交前的参数计算求交后的参数的公式。牛顿近似，轻壳的交叉点，和交叉点的测试壳与引力壳等特殊情况也被认为是。在相对论性区域中，描述了其中一个壳层向无穷远处的喷射。对壳体的运动方程进行了数值分析。
2008-05-04 astro-ph gr-qc
Instability of Flat Space Enclosed in a Cavity
本文考虑封闭在具有完全反射壁的类时世界管$R\times S^3$中的球对称自引力无质量标量场。数值证据表明，任意小的通用初始数据演化成一个黑洞。
2013-01-20 gr-qc hep-th
Dynamics of expansion free self gravitating cylindrically symmetric radiating star
本文研究辐射星的动力学，辐射星被认为是无膨胀的圆柱对称尘埃耗散流体。采用几种处理方法来描述这类恒星的几何和物理特征。首先，证明了动力星不允许流出极限和扩散近似，并证明了加速和耗散是动力星动力学演化的必要条件。它还表明，静态膨胀自由圆柱必须是非辐射的。其次，研究了这种动力星的腔模型和自相似解的存在性。
2020-05-12 gr-qc
3-Body Dynamics in a (1+1) Dimensional Relativistic Self-Gravitating System
本文给出了三粒子自引力系统在广义相对论线性引力作用下的运动的研究结果。我们推导出系统的哈密顿量的正则表达式，并讨论所得到的运动方程的数值解。这个解决方案相比，相应的非相对论和后牛顿近似的解决方案，使完全相对论系统的动力学可以解释为一个修正的一维牛顿自引力系统。我们发现，这些系统中的每一个的相空间的结构产生了大量的各种有趣的动态，可以分为三个不同的区域：环形，椒盐卷饼，和混乱;前两个区域的准周期性，而后者是一个区域的混乱。通过改变三个粒子的相对质量，我们发现这三个相空间区域的相对大小发生了变化，并且这种变形可以用粒子之间的引力相互作用来物理解释。此外，我们发现，在所有粒子共享相同质量的情况下发现的许多有趣的特性也出现在我们更一般的研究中。我们发现，有额外的区域的混沌不平等的质量系统中不存在的等质量的情况下。我们将这些结果与在类似系统中发现的结果进行比较。
2004-07-12 astro-ph gr-qc nlin.CD
Quasi-homologous evolution of self-gravitating systems with vanishing complexity factor
本文研究了满足最小复杂性条件，且面积半径速度正比于面积半径（准同调条件）的自引力耗散或非耗散系统的演化。在上述条件下，找到了几个精确的分析模型。所提出的一些模型描述了球对称耗散流体分布的演变，其中心被一个空腔包围。其中一些满足Darmois条件，而另一些则呈现壳，并且必须在一个或两个边界表面上满足Israel条件。展望应用这些模型的天体物理方案进行了讨论。
2020-07-23 gr-qc
Kinetic Theory of Collisionless Self-Gravitating Gases: II. Relativistic Corrections in Galactic Dynamics
在本文中，我们研究的动力学理论的多粒子天体物理系统施加轴对称性和扩展我们以前的分析在物理Rev. D 83，123007（2011）。从描述无碰撞自引力气体的牛顿模型出发，我们发展了一个框架，系统地包括对一般静止系统的物质分布和引力势的第一次广义相对论修正。然后，我们使用我们的方法来获得特定的解决方案的情况下，摩根和摩根磁盘。得到的模型是完全解析的，对应于后牛顿的经典的概括。我们探讨了一些属性的模型，以估计后牛顿修正的重要性，我们发现，与预期相反，主要的修改出现远离星系核心。作为这项研究的副产品，我们推导出了张量维里定理的修正版本。对于定常系统，我们得到了与牛顿理论相同的结果。然而，对于依赖于时间的背景，我们发现有一个额外的部分，有助于惯性张量的变化。
2012-08-20 astro-ph.GA gr-qc
General relativistic self-gravitating equilibrium disks around rotating neutron stars
本文扩展 KEH 自洽场方法，构建快速旋转中子星与紧密大质量自引力盘的稳态平衡数值模型，并评估自引力对二者结构的影响。
2024-10-28 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Self-gravitating disks around rapidly spinning, tilted black holes: General relativistic simulations
我们进行广义相对论模拟的自引力黑洞磁盘中的黑洞的自旋显着倾斜（$45^\circ$和$90^\circ$）相对于磁盘的角动量和磁盘的黑洞质量比为$16\%-28\%$。这些黑洞以无量纲的速度快速旋转，旋转速度高达$\sim 0.97$。这些是第一个自洽的流体动力学模拟这样的系统，这可能是多信使天文学的主要来源。特别是倾斜的黑洞-盘系统导致：i）黑洞进动; ii）盘进动和围绕黑洞的翘曲; iii）与对准/反对准系统相比，Papaloizou-Pringle不稳定性的饱和更早，尽管具有更短的模式生长时间尺度; iv）获得小的黑洞反冲速度; v）通过各种模式发出的引力波显著超过典型的$(2,2)$模式，但强度与之相当; vi）圆盘的角动量与黑洞自旋广泛对齐的可能性。该对齐与Bardeen-Petterson效应无关，类似于实体旋转。我们的模拟表明，我们模型中的任何电磁光度都可能为相对论性喷流提供动力，例如那些表征短伽马射线暴的喷流。根据黑洞-盘系统的尺度，引力波可以被LIGO/Virgo、LISA和/或其他激光干涉仪探测到。
2022-09-09 astro-ph.HE gr-qc
Thermodynamic compatibility, holographic property and wave-function representation of generalized weakly nonlocal self-gravitating non-relativistic fluids
Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯科技经济大学）；HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利研究与教育网络维格纳物理研究中心）；Society for the Unity of Science and Technology（科学与技术统一协会）
本文研究了广义弱非局域自引力非相对论流体的热力学兼容性、全息性质及波函数表示，揭示了经典与量子物理之间的联系。
2026-10-27 cond-mat.supr-con gr-qc quant-ph
On the equilibrium of self-gravitating neutrons, protons and electrons in β-equilibrium
我们最近证明了在$β$ -平衡的简并中子、质子和电子的自引力系统中，不可能强加局域电荷中性条件。广义相对论性的Einstein-麦克斯韦方程组与Einstein-Fermi方程组的耦合系统取代了传统的Tolman-Oppenheimer-Einstein方程组。本文给出了新平衡方程的牛顿极限。我们还将这种处理方法推广到有限温度的情形，最后给出了有限温度下Klein势不变的显式证明，推广了零温度下广义相对论费米能不变的条件。
2011-07-14 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Static self-gravitating elastic bodies in Einstein gravity
我们证明了，对于足够小的引力常量，给定一个无应力弹性体，存在唯一的耦合到相对论弹性方程的爱因斯坦方程的静态解。所构造的解是松弛构型的小变形。这一结果首次证明了无对称性的爱因斯坦方程静态解的存在性。
2009-01-12 gr-qc
Fokker-Planck-Rosenbluth-Type Equations for Self-gravitating Systems in 1PN Approximation
在后牛顿方法（1 PN）下，考虑一阶相对论修正，给出了多粒子自引力系统的Fokker-Planck-Rosenbluth型（FPR）方程的两种形式.第一种方法从最近由G. Chacon-Acosta和G. Kremer（Phys.Rev.E76，021201，2007）。第二个推导是基于建立一个1 PN-BBGKY的层次，系统地开发从1 PN微观力的法律和使用Klimontovich-Dupree（KD）的方法。我们关闭的层次结构的两点关联函数，充分描述了松弛过程的介绍。这张图片揭示了一个方面，没有考虑在第一个配方：三元相关模式的扩散系数的贡献，作为一个后果的性质的1 PN相互作用。这两个公式都可以被认为是由Rezania和Sobalia（Astron. Astrophys. 54，1110-1114，2000），恒星系统的引力的相对论效应发挥了重要作用。
2008-06-26 gr-qc
Effects of Electromagnetic Field on Energy Density Inhomogeneity in Self-Gravitating Fluids
研究了电磁场对球对称时空中相对论性自引力流体能量密度不均匀性的影响。给出了两个重要的外尔张量方程，这有助于分析这种情况下的能量密度不均匀性。我们研究两种类型的流体，即，非耗散和耗散。非耗散流体还包括灰尘、局部各向同性和局部各向异性带电流体。我们探讨了在所有这些情况下，不同因素对能量密度不均匀性的影响，特别是电荷的影响。
2012-09-25 gr-qc
Migration of massive black hole binaries in self--gravitating accretion discs: Retrograde versus prograde
研究了在自引力逆行环双星盘中迁移的黑洞双星的质量传递、吸积和引力矩之间的相互作用。直接比较与一个完全相同的双折射盘表明：（i）由于没有共振，腔的大小是一个因素a（1+e）小逆行盘;（ii）尽管如此，收缩的圆形二进制的半长轴，a，是相同的，在这两种情况下;（iii）一个圆形的二进制逆行盘仍然是圆形的，而偏心的二进制变得更加偏心。对于非圆双星，我们测量了轨道衰减率和偏心率增长率的指数，只要双星轨道在其盘平面内。此外，对于这些共面系统，我们发现，相互作用（~非零扭矩）源于仅从腔边缘加上a（1+e）在光盘，即为动力学的目的，光盘可以被视为一个小的径向范围的环。我们发现，简单的“尘埃”模型，其中的二进制盘的相互作用是纯粹的引力可以占所有主要的数值结果，无论是对逆行和逆行盘。此外，我们还讨论了高偏心双星发生不稳定性的可能性，使它离开盘平面，长期倾斜和收敛到一个椭圆系统。结果表明，自引力盘中双星存在两种稳定的构型：一种是特殊的圆形逆行构型，另一种是偏心（e~ 0.6）的椭圆形构型。
2013-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Using kinetic theory to examine a self-gravitating system composed of baryons and cold dark matter
我们研究了非相对论性冷暗物质的演化引力耦合重子的模式内的哈勃半径（亚视界制度）使用非动力学理论的方法在牛顿理论的领域。我们得到的总密度扰动的一般解，我们还表明，重子扰动赶上了暗物质扰动在晚些时候，这反过来又使得可能的束缚结构的形成。我们扩展了线性微扰分析考虑掉头事件，崩溃的物质，其维里化过程。
2020-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Stability and instability of self-gravitating relativistic matter distributions
我们考虑大质量、渐近平坦、球对称的Einstein-Vlasov系统的定态解，即，星系或球状星团的相对论模型，以及爱因斯坦-欧拉系统的稳态解，即，恒星的相对论模型这样的稳态嵌入到一个参数的家庭参数化的中心红移$κ>0$。当$κ$足够大时，我们证明了它们的线性不稳定性，当它们是强相对论性的，并且不稳定性是由增长模式驱动的。我们的工作证实了Zel'dovich \& Podurets（Einstein-Vlasov系统）和Harrison，Thorne，Wakano，\& Wheeler（Einstein-Euler系统）在20世纪60年代提出的动力学不稳定性方案。我们的结果与相应的非相对论性牛顿环境形成鲜明对比。我们进行了仔细的分析的线性化动力学上述稳定状态，并证明了一个指数剖分的结果和相应的指标定理的稳定/不稳定的不变空间。最后，在Einstein-Euler系统的情况下，我们证明了一个严格的版本的转折点原理，它涉及到稳定状态的稳定性沿一个参数的家庭，所谓的质量半径曲线的缠绕点。
2021-06-30 gr-qc math-ph math.AP
Self-gravitating perfect-fluid tori around black holes: Bifurcations, ergoregions, and geometrical properties
我们研究模型的静态，自引力，完美流体环面（磁盘）旋转周围的黑洞，专注于时空的几何性质。该模型是建立在广义相对论流体动力学，假设差分（开普勒）旋转的流体。我们讨论了参数分岔发生在解空间，不同的可能配置的ergoregions（包括与环面ergoregions），非单调的圆周半径，以及影响的环面引力的位置上的最内稳定的圆形轨道。
2019-11-05 gr-qc
Self-gravitating anisotropic fluids. I: Context and overview
本文是系列论文首篇，构建了牛顿和相对论引力下的自引力各向异性流体理论，通过引入方向矢量描述流体状态，并概述了静态球对称恒星模型中避免表面奇异性的相变假设及牛顿与相对论恒星的结构特性。
2024-06-05 gr-qc
Dynamical N-body Equlibrium in Circular Dilaton Gravity
我们得到了一维相对论性自引力系统N体问题的一个新的精确平衡解。它对应于一个有N个物体的圆的时空的膨胀/收缩，这些物体在圆周围彼此具有相等的适当距离。我们的方法是直截了当地推广到其他粒子引力理论，并提供了一类新的解决方案，以进一步研究（相对论）一维自引力系统。
2002-06-24 gr-qc
Local Existence of Solutions of Self Gravitating Relativistic Perfect Fluids
本文研究了耦合到理想流体中的爱因斯坦引力场的演化。我们认为Einstein-Euler系统在渐近平坦的时空，因此使用的条件是，能量密度可能会消失或趋于零，在无穷大，压力是一个分数的能量密度的幂。在这种情况下，我们证明了局部的时间存在性，唯一性和适定性的经典解。我们的系统的零级项包含一个表达式，它可能不是一个$C^\infty$函数，因此会导致额外的技术困难。为了实现我们的目标，我们使用某种类型的加权分数阶索伯列夫空间。以前，作者构造了一个初始数据集，这些系统在同一类型的加权索伯列夫空间。我们得到了与Hughes，Kato和Marsden关于真空Einstein方程的经典结果相同的正则性的下界.然而，由于状态方程的分数功率的存在下，从上面的规律性是有界的。
2013-05-09 gr-qc math-ph math.AP
Models for Self-Gravitating Photon Shells and Geons
本文证明了球对称静态自引力光子壳作为无质量Einstein-Vlasov系统解的存在性，其高度相对论性特征（$2m(r)/r$接近$8/9$）与Wheeler的理想化球对称geons类似，为光子壳和geons提供了替代模型。
2015-11-04 gr-qc
Self-gravitating clouds of generalized Chaplygin and modified anti-Chaplygin Gases
Chaobergin气体被认为是一种可能的暗能量、暗物质候选者。作为弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙中的工作流体，它表现出早期的行为让人想起暗物质，但在后来的时间更类似于宇宙学常数。然而，在任何这样的宇宙中，我们都可以期待局部扰动的形成。在这里，我们得到的一般方程的自引力相对论Chaubergin气体。我们解决这些方程，并获得这种结构的质量-半径关系，表明只有在幻影制度的质量-半径关系大到足以成为一个严重的候选人在星系核心的高度紧凑的大质量物体。此外，我们还研究了一种改进的反Chaubergin气体的宇宙学。这种物质的自引力云是爱因斯坦方程的精确解。
2008-12-08 gr-qc
Intersections of self-gravitating charged shells in a Reissner-Nordstrom field
本文描述了两个荷电球壳在中心Reissner-Nordstrom（RN）源场中的运动方程。通过求解相关的Einstein-麦克斯韦方程组和要求壳速度满足物理连续性条件，我们解决了确定两个壳\textsl{after}在相交处运动的问题。我们也考虑四个应用：后牛顿和超相对论近似，一个测试壳的情况下，和弹射机制的一个壳。本文是Barkov-Belinski-Bisnovati-Kogan论文的直接推广。
2009-01-26 gr-qc
Dynamical Instability of Self-Gravitating Membranes
我们表明，一个通用的相对论膜面内压力和表面密度具有相同的符号是不稳定的一系列翘曲模式的不稳定性与高波数。我们还研究了通常研究的外来紧凑的物体与膜，如重力场，AdS气泡和薄壳虫洞的不稳定性的标准。例如，一个引力星，满足弱能量条件原来是动态不稳定的。一个薄层黑洞模仿者只有在它具有正压力和负表面密度（如虫洞）时才是稳定的，反之亦然。
2022-12-22 gr-qc
Energy exchange between relativistic fluids: the polytropic case
我们提出了一个简单的，分析和直接的方法来阐明多变流体对任何其他引力源，无论其性质，静态和球对称时空的影响。作为一个直接的应用，我们研究了自引力星体内部共存的多面体与理想流体之间的相互作用
2022-02-25 gr-qc
Critical Scalarization for a Self-Gravitating Bosonic Condensate
Jiangxi Normal University（江西师范大学）；Sogang University（西江大学）
该研究在自引力玻色凝聚体中实现了最小非相对论标量化，揭示了多分支结构、一级相变及快子增长机制，并指出其与相对论致密天体的共同机制及实验室类比前景。
2026-09-10 gr-qc
An improved method for constructing models of self-gravitating tori around black holes
在紧化坐标系下，用自洽场方法构造了黑洞周围自引力环面的广义相对论模型。数字代码是高度准确和强大的，允许构建的模型，完全填补他们的罗氏瓣，当尖点存在。作为第一个应用程序，我们专注于自洽模型与尖点，具有不同的恒定比角动量值。缩放所有的结果与黑洞的质量，我们发现的证据表明，模型与恒定的特定角动量，可以填补他们的罗氏瓣仍然是有限的$l<4M_{\rm BH}$（是在一个固定的背景度量构建的模型的情况下），即使是沉重的环面。
2011-04-19 gr-qc
Gravitational phase transition of self-gravitating systems of fermions in General Relativity
在广义相对论的框架下，推广了有限温度下的费米子引力相变模型。结果表明，当非简并费米子气体（对于$N < N_{OV}$，其中$N_{OV}$是Oppenheimer-Schottky极限）冷却到临界温度以下时，出现凝聚相，量子力学阻止了引力坍缩。相反，如果是$N > N_{OV}$，系统注定会坍缩成黑洞，因为不存在平衡态。
2019-03-05 gr-qc
Statistical mechanics of self-gravitating systems in general relativity: II. The classical Boltzmann gas
本文研究了广义相对论中半径为$R$的盒子内经典自引力系统的统计力学。发现热曲线$T_{\infty}(E)$具有双螺旋的形式，其形状取决于紧度参数$ν=GNm/Rc^2$。双螺旋随着$ν$的增加而收缩，当$ν_{\rm max}=0.1764$增加时，双螺旋最终消失。因此，广义相对论效应使系统更不稳定。另一方面，随着$ν$的减小，冷螺旋和热螺旋彼此远离。使用适合于非相对论极限的归一化$Λ=-ER/GN^2m^2$和$η=GNm^2/R k_B T_{\infty}$，并考虑$ν\rightarrow 0$，热螺旋走向无穷大，热量曲线趋向于极限曲线（由埃姆登方程确定），表现出单一的冷螺旋，如在以前的工作中发现的。使用另一个适合于超相对论极限的标准化${\cal M}=GM/Rc^2$和${\cal B}={Rc^4}/{GNk_B T_{\infty}}$，并考虑到$ν\rightarrow 0$，冷螺旋走向无穷大，热量曲线趋向于表现出单个热螺旋的极限曲线（由广义相对论埃姆登方程确定）。这个结果是新的。讨论了这种渐近热曲线与自引力黑体辐射热曲线的相似性和区别。最后，我们比较了牛顿引力和广义相对论中具有严重截断的等温分布的箱约束等温模型。
2019-08-28 gr-qc
Solitons in a cavity for the Einstein-SU(2) Non-linear Sigma Model and Skyrme model
本文利用广义Hedgehog Answer方法，构造了SU（2）非线性西格玛模型和Skyrme模型的镜状边界条件下的自引力孤子.对于球对称时空，我们能够将系统简化为三个独立的方程，并对其进行数值积分。行为良好的解决方案有两个分支。第一个分支定义为任意值的Skyrme耦合，因此也导致在非线性西格玛模型的引力孤子，而第二个分支只存在于非零Skyrme耦合。的解决方案是准静态的，在第一个分支的特点是由两个积分常数，对应于频率的相位的Skyrme字段和值的Skyrme配置文件在原点，而在第二个分支，后者是唯一的参数表征的解决方案。这些参数决定了腔的大小、腔边界处的红移、标量场的能量以及与U（1）整体对称性相关的电荷。我们还表明，在这个假设，解析的物质场，有没有球对称的黑洞解。
2018-05-29 gr-qc hep-th
Self-gravitating Vector Dark Matter
我们导出了有质量向量场的非相对论极限。我们表明，笛卡尔空间分量的矢量表现为三个相同的，非相互作用的标量场。我们发现类的球形，圆柱形和平面自引力矢量孤子的牛顿极限。最低能量矢量孤子$\mathrm{-}$、引力势场和密度场$\mathrm{-}$的引力性质只与孤子的净质量和矢量粒子质量有关。特别是，这些自引力，基态矢量孤子是独立的能量分布在整个矢量场分量，是无法区分的标量场的同行。因此，模糊矢量暗物质模型可以产生与标量模糊暗物质模型具有相同观测特性的晕核。我们还提供了新的刺猬矢量孤子的解决方案，这不能观察到标量场理论。最低能量的刺猬晕的引力束缚比基态矢量孤子弱约三倍。最后，我们证明了在无发散矢量场的情况下不存在球对称孤子。
2021-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-gravitating Interferometry and Intrinsic Decoherence
为了研究在正则量子引力中内禀引力退相干在理论上得到证明的可能性，我们建立了一个自引力干涉仪模型。我们在由此产生的干涉图样中寻找证据，表明由于广义相对论效应，相干性从根本上是有限的。为了消除引力波的出现，我们在球对称条件下工作，构造出无限薄物质壳的WKB态的干涉仪“光束”。对于内部一致性，我们编码的束流光学壳本身的动态内的信息，通过安排一个理想流体的表面上的壳的状态方程，强制光束分裂和反射。然后，我们确定充分的条件（干涉）的连贯性，即使在广义相对论修正引入，测试它们是否可以得到满足，并评论的影响的结果。
2014-08-22 gr-qc hep-th math-ph
