The mechanism for creating "dynamical gravastar" black hole mimickers also explains formation of "little red dots"
Institute for Advanced Study（高等研究院）
研究通过相变产生负能量密度的高压力状态，解释了黑洞模仿体和小红点的形成机制，核心方法是相变能量释放，主要贡献是揭示了引力红移对红点颜色的影响。
2026-09-20 gr-qc
Charged Gravastar in a Dark Energy Universe
在这里，我们构建了一个带电引力星模型，该模型由内部de Sitter时空、带电动力学无限薄壳和外部de Sitter-Reissner-Nordström时空组成。我们发现电荷的存在对这些结构的稳定性至关重要。它可以尽可能多地有利于一个有界漂移引力星的稳定性，并仍然将其转化为一个稳定的引力星，因为使一个稳定的引力星消失，这取决于所考虑的电荷的范围。也有黑洞的形成，在一定值以上，电荷的存在允许裸奇点的形成。这是一个重要的例子，其中一个裸奇点出现的结果不稳定性的引力星模型，这加强了引力星是不是一个替代模型的黑洞。
2013-09-09 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
Dynamical gravastar simulated horizon from the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation initial value problem with relativistic matter
本文通过求解具有相对论性物质的TOV方程初值问题，研究动力学引力真空星中模拟视界的形成条件，并利用标度不变形式给出相图及简化二维自治模型。
2024-11-21 gr-qc
Formation of gravastars
Max-von-Laue-Strasse 1, 60438 Frankfurt, Germany（马克斯·冯·劳街1号，法兰克福）；Trinity College, Dublin 2, Ireland（都柏林三一学院）；CERN, Theoretical Physics Department, 1211 Geneva 23, Switzerland（欧洲核子研究组织）
研究通过均匀尘埃球坍缩，在精细调节条件下从中心德西特区域成核并膨胀形成引力星，发现最大初始紧致度为3/8。
2026-06-12 gr-qc
Dynamical gravastars from the interaction between scalar fields and matter
引力星是一种无奇异性的紧凑引力物体的结构，在强引力场区域是经典解的有趣替代。虽然有没有静态的恒星般的解决方案的Einstein-Klein-Gordon方程的真实标量场，我们表明，动态引力星的解决方案产生通过直接相互作用的标量场与物质。这里提出的两种配置表明，在内部区域，标量场的作用类似于一个宇宙学常数，而标量场的汤川势在很大的距离衰减。像经典的引力星一样，这些解在过渡径向值附近表现出小的时间度量分量值，尽管这种行为不是由内部时空的德西特性质决定的，而是由缓慢变化的标量场决定的。标量场-物质相互作用能够定义将多变气体严格限制在球体内部的捕获力。在这些球体的表面，场与物质相互作用产生的压力起到了阻止物质流出的“墙”的作用。这些解决方案预测较强的散射吸积物质相对于史瓦西黑洞。
2021-06-25 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Stability analysis of the spin evolution fix points in inspiraling compact binaries with black hole, neutron star, gravastar, or boson star components
基于黑洞、中子星、引力星或玻色子星在偏心轨道上进动的致密双星的长期自旋演化，我们确定了自旋和轨道角动量的对齐和更一般的共面配置作为固定点。通过动力系统分析，我们研究了它们的线性稳定性作为质量四极参数的函数。对于两个自旋都与轨道角动量反对齐的双星配置，对于两个自旋都与轨道角动量对齐的双星配置（除了中子星和玻色子星的某些四极参数范围），以及对于极端质量比，边际稳定性都成立。对于相同的质量，配置的自旋之一对齐和其他的反对齐是稳定的重力双星，中子星双星在高四极参数范围内，玻色子星双星。对于一些质量不等的引力星双星、黑洞双星或中子星双星，当其中一个自旋与轨道角动量成一条直线，而另一个自旋与轨道角动量成反直线时，在内旋过程中会发生从稳定到不稳定的转变。我们发现在某些重力星、中子星或玻色子双星的反旋过程中存在一个过渡不稳定区。对于共面组态，我们只发现引力星-引力星、玻色子星-玻色子星和黑洞-玻色子星双星的不稳定性。对于一个给定的自旋组态，边缘稳定性强烈依赖于四极参数的值。中子星双星的稳定性区域比黑洞双星大，而混合系统的稳定性参数区域有限。
2022-10-01 gr-qc
Dynamical Gravastars
我们结合的想法外尔标度不变的暗能量的行动，消除了黑洞的视野，与“重力之星”的想法跳在洞内部从一个正常的物质状态方程的状态方程的压力加密度约为零。使用的托尔曼-奥本海默-Escheroff方程，这需要连续的压力，我们提出的Mathematica笔记本电脑中的引力星的结构是完全由行动和状态方程，与半径的结构变化发生新兴的动力学，而不是被事先指定。笔记本电脑的工作，甚至与零宇宙学常数，但当宇宙学常数是非零的，有一个非常小的黑洞“风”，我们计算的相对论扩展的标准压力驱动等温恒星风理论。
2023-02-15 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Bounded excursion stable gravastars and black holes
为了研究原型重力星的稳定性，建立了原型重力星的动力学模型。模型是维瑟-威尔特郡三层引力星，其中一个无限薄的刚性流体球壳将整个时空分成两个区域，内部区域是德西特，外部区域是史瓦西。研究发现，在某些情况下，模型代表“有界漂移”稳定引力星，即薄壳层在两个有限半径之间振荡，而在另一些情况下，它们坍缩直至形成黑洞.在相空间中，与黑洞相比，“有界漂移”引力星的区域非常小，但不是空的。因此，虽然引力星的存在不能从这样的动力学模型中排除，但我们的结果确实表明，即使引力星确实存在，它们也不排除黑洞的存在。
2010-07-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational wave signatures of the absence of an event horizon. I. Nonradial oscillations of a thin-shell gravastar
来自致密物体的引力波提供了有关其结构的信息，可以深入探测强引力区域。在这里，我们说明了事件视界的存在或不存在如何在超紧凑物体发射的引力波中产生质的差异。为了建立一个没有事件视界的稻草人超紧凑物体，但它在其他方面几乎与黑洞相同，我们考虑一个非旋转的薄壳模型的灵感来自Mazur和Mottola的引力星，它有一个史瓦西外部，德西特内部和一个无限薄的壳与有限的张力分离的两个区域。从外部时空来看，壳层可以任意接近史瓦西半径，所以当只对它的外部度规进行测试时，引力星似乎与黑洞没有区别。我们研究了系统的线性动力学，特别是连接内部和外部引力扰动的连接条件。作为第一个应用程序的形式主义，我们计算极轴振荡模式的薄壳引力星。我们证明了即使在表面红移变为无穷大的极限下，准正规模谱也完全不同于黑洞的谱。极性QNM依赖于壳层上物质的状态方程，可以用来区分不同的引力星模型。我们的计算表明，当壳层上的声速vs/c>0.92时，低致密引力星可能是不稳定的。
2009-12-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Instability of hyper-compact Kerr-like objects
天体物理学上黑洞的可行替代物包括没有视界的超紧凑物体，如引力星、玻色子星、虫洞和超旋星。作者最近表明，典型的快速旋转引力星和玻色子星发展出强烈的不稳定性。该分析在本文中扩展到广泛的一类水平的物体近似克尔几何。详细调查的虫洞和superspinars，使用合理的模型和镜像边界条件的表面。像引力星和玻色子星一样，这些物体是不稳定的，不稳定的时间尺度很短。这一结果加强了先前的结论，即观测到的具有大旋转的超紧凑天体很可能是黑洞。
2008-08-12 astro-ph gr-qc hep-th
Linearized stability analysis of gravastars in noncommutative geometry
在这项工作中，我们找到了精确的引力星解决方案的背景下，非交换几何，并探讨其物理性质和特点。这些几何形状的能量密度是一个模糊的和粒子状的引力源，由于坐标交换子中编码的固有不确定性，质量在线性尺寸$\sqrt{(α)}$的整个区域中扩散。这些解决方案，然后匹配到外部史瓦西时空。我们进一步探讨这些引力星的过渡层的动力学稳定性，为特定的情况下，$β=M^2/α<1.9$，其中M是黑洞质量，线性球对称径向扰动约静力平衡的解决方案。据发现，大的稳定区域存在，特别是，位于足够接近的地方的事件视界预计将形成。
2010-04-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Stable gravastar with large surface redshift in Einstein's gravity with two scalar fields
本研究在含两个标量场的爱因斯坦引力框架下，通过约束标量场避免鬼场，构建了由德西特内部、史瓦西外部及多项式度规壳层组成的稳定大表面红移引力真空星模型，并探究了壳层固有长度等物理属性。
2024-01-30 gr-qc hep-th
Thermodynamic analysis of a compact object in Rastall-Rainbow gravity
Yasouj University（亚苏吉大学）
本文在Rastall-Rainbow引力中研究紧凑物体的热力学行为，揭示了RR修改对温度分布和稳定残余的影响，并展示了小RR引力星在热力学上的优势。
2025-12-15 gr-qc hep-th
Gravastars on the brane with a timelike extra dimension
Directorate of Legal Metrology, Department of Consumer Affairs, Govt. of West Bengal（西孟加拉邦政府消费者事务局法律计量局）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院物理系）；Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University（福岛大学共生系统科学学部）
在Shtanov-Sahni膜世界场景中构造引力星，通过类时额外维和负膜张力自然避免奇点，得到有限厚度稳定解，有效质量被抑制或为负。
2026-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole mimickers as relativistic stars calculated from the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations
本文综述了基于Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程构建的动力学引力真空星作为黑洞模拟体，并提供了数值研究的Mathematica代码。
2025-08-06 gr-qc
Gravitational Instability of Exotic Compact Objects
物理表面与视界距离为普朗克距离的奇异紧凑物体受到量子引力的启发。大多数这些物体都是由经典的时空度规定义的，如玻色子星、引力星和虫洞。我们证明了这些经典天体是引力不稳定的，因为吸积的普通物质和暗物质，和引力波迫使它们坍缩成一个黑洞的Hoop猜想。为了避免坍缩，它们的表面必须与视界有一个宏观距离，否则它们必须违反零能量条件。
2019-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical evolution of unstable self-gravitating scalar solitons
最近，人们发现了全局正则自引力标量孤子的静态和球对称结构，这些结构对于径向线性扰动是不稳定的。在本文中，我们研究了这种配置的动力学演化，并表明，根据初始扰动的符号，孤子要么崩溃到史瓦西黑洞，否则"爆炸“成一个向外移动的域壁。
2004-03-08 gr-qc
Dynamical formation of a hairy black hole in a cavity from the decay of unstable solitons
最近在Einstein-Maxwell-（带电）Klein-Gordon（EMCKG）系统中进行的相对论数值模拟表明，封闭在空腔中的超辐射不稳定Reissner-Nordström黑洞（BH）的非线性演化导致了具有标量毛发的BH的形成。这些毛状BH稳定性的微扰证据已经独立建立，证实它们是超辐射不稳定性的真正终点。同样的EMCKG系统也承认带电标量孤子型的解决方案，它可以是稳定的或不稳定的。使用数值相对论技术，我们提供的证据表明，这些$\textit{unstable}$孤子的时间演化导致，再次，形成一个毛茸茸的BH。在其他一些情况下，不稳定孤子演化成（秃）Reissner-Nordström BH。这些结果表明，该系统承认两个不同的渠道，以形成毛BH在超辐射的阈值：从一个不稳定的（秃）BH生长头发，或从一个不稳定的（horizonless）孤立子增长的地平线。一些平行的情况下，渐近平坦的玻色子星和克尔黑洞标量头发绘制。
2016-11-08 gr-qc
Mini boson stars in higher dimensions are radially unstable
该研究针对高维时空下的微型玻色星展开分析，证明了在非紧致时空维度数D大于4时，这类由基本有质量玻色场构成的自引力天体存在动力学不稳定性。
2024-08-14 gr-qc
Self-gravitating thin shells are dynamically unstable on all angular scales
University of Guelph（圭尔夫大学）
研究揭示了在所有角尺度上，具有自引力的薄壳在广义相对论中动态不稳定，通过分析两种纯虚频模态，发现其在所有紧凑性和等熵指数下均存在不稳定特性。
2026-04-07 gr-qc
Dynamical evolutions of $\ell$-boson stars in spherical symmetry
在以前的工作中，我们已经发现了新的静态，球对称玻色子星的解决方案，推广标准玻色子星允许一个特定的标量场的叠加，其中每个字段的特点是由一个固定值的非零角动量数$\ell$。我们称这种解为“$\ell$ -玻色子星”。在这里，我们进行了一系列完全非线性动力学模拟扰动$\ell$玻色子星，以研究其稳定性，以及最终的命运不稳定的配置。我们发现，对于每个值的$\ell$，配置的最大质量分离成稳定和不稳定的区域的参数空间。稳定的配置，当扰动，振荡周围的未扰动的解决方案，并非常缓慢地返回到一个固定的配置。相反，不稳定的组态可以有三种不同的最终状态：坍缩成黑洞，迁移到稳定分支，或爆炸（耗散）到无穷大。就像$\ell=0$玻色子星一样，迁移到稳定分支或耗散到无穷大取决于恒星总结合能的符号：束缚的不稳定恒星坍缩成黑洞或迁移到稳定分支，而未束缚的不稳定恒星要么坍缩成黑洞，要么爆炸到无穷大。因此，参数$\ell$允许我们构造一组新的稳定构型。我们所有的模拟都是在球对称的情况下进行的，留下了更详细的稳定性分析，包括非球扰动，以供将来的工作。
2019-10-09 gr-qc
Cosmological Study of Autonomous Dynamical Systems in Modified Tele-Parallel Gravity
本文在$f(T)$引力框架下研究自治动力系统的宇宙学方法。我们的方法应用于$f(T)$引力中的平坦Friedmann-Robertson-Walker方程，包括提取动力系统，其时间依赖性包含在依赖于宇宙的哈勃率及其二阶导数的单个参数$m$中。在我们试图研究在真空和非真空$f(T)$引力下重建的动力学系统的自治方面时，我们目前的分析考虑了参数$m$的两个值。在所谓的准de Sitter暴胀时代（$m\simeq0$），相应的自治动力系统提供稳定的de Sitter吸引子和不稳定的de Sitter不动点。特别是在真空$f(T)$引力中，给出了稳定和不稳定de Sitter不动点附近的$f(T)$引力的近似形式。物质主导时代案例$(m=-\frac{9}{2})$导致不稳定不动点确定物质主导时代与否，以及描述暗能量主导时代的稳定吸引子不动点。在非真空$f(T)$引力中物质主导的情况下获得的稳定不动点周围的另一个微妙之处是当达到暗能量主导的时代时，辐射完美流体主导的屈服。
2018-04-25 gr-qc
Unstable normal modes of low T/W dynamical instabilities in differentially rotating stars
本文利用线性微扰方法研究了差动自转恒星低T/W动力学不稳定性的性质。这里，T和W代表恒星的旋转动能和引力结合能。这是第一次尝试研究低T/W动力学不稳定性作为一个完整的本征值问题。我们的平衡位形具有“恒定”的特定角动量分布，在线性扰动下，在共转半径处的扰动焓中可能包含奇异解。通过沿恒星赤道面求解本征值问题，对中心施加正则性条件，在振荡的赤道面上引入消失的焓，我们找到了差动自转恒星的不稳定简正模。我们发现，现有的脉动模式变得不稳定，由于存在的恒星内部的共转半径。线性分析得到的不稳定模态本征频率及其本征函数的特征与牛顿引力下的三维流体动力学模拟结果基本一致。因此，我们的赤道运动简正模分析证明是有效的，以寻找不稳定的平衡星。此外，本征函数的性质，共转和表面半径之间的振荡不稳定的恒星需要重新解释的脉动模式在差分旋转的恒星。
2016-10-17 astro-ph.SR gr-qc
Dynamical evolution of boson stars in Brans-Dicke theory
本文研究了在Jordan Brans Dicke（BD）引力理论中自引力标量场孤子天体（玻色子星）的动力学。我们给出了该系统的动力学过程，如（i）在不稳定分支上扰动平衡位形的黑洞形成;（ii）扰动平衡位形从不稳定分支向稳定分支的迁移;（iii）从激发态向基态的跃迁.我们发现BD理论中玻色子星的动力学行为与广义相对论（GR）中的玻色子星的动力学行为非常相似，具有可比的标量波发射。我们还证明了在平坦引力标量场的初始数据下，从高斯标量场包形成稳定的玻色子星。这表明，在BD理论中，玻色子星的形成方式与GR理论中的玻色子星的形成方式大致相同。
1998-05-07 gr-qc
Unstable Horizons
我们调查的一些问题有关的动态不稳定性的一般静态时空的视野。我们的论文将部分教学和部分探索的性质。在讨论了目前的理解，我们推广Gubser和Mitra的建议，它确定了动力学不稳定性的黑膜与局部热力学不稳定性，包括所有的产品时空的视界均匀涂抹在一个内部空间。我们通过明确展示Schwarzschild-AdS_5 × S^5黑洞的阈值不稳定模来支持我们的猜想。使用AdS/CFT对应，这同时产生了在双规范理论的相变的预测。我们还讨论了宇宙视界的时空的影响。
2002-04-18 gr-qc hep-th
Faraday resonance in dynamical bar instability of differentially rotating stars
本文用三维流体力学方法研究了在牛顿引力作用下动力学不稳定的旋转恒星的非线性行为。我们发现，沿旋转轴的振荡是诱导整个增长的不稳定的酒吧模式，其特征频率是两倍的酒吧模式，主要沿赤道面振荡。论证并讨论了在引力波中观测法拉第共振的可能性。
2008-02-15 astro-ph gr-qc
The dynamical behavior of $f(T)$ theory
最近，人们提出了一个新的模型，即$f(T)$理论，它是从广义平行引力理论出发，在不考虑暗能量的情况下，对当前宇宙加速膨胀的一种解释。本文分析了该理论的动力学性质。对于一个具体的幂律模型，我们得到了动力系统有一个稳定的de Sitter相，以及一个不稳定的辐射主导相和一个不稳定的物质主导相。我们证明了宇宙可以从辐射主导时代演化到物质主导时代，并最终进入指数膨胀阶段。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc
Excited hairy black holes: dynamical construction and level transitions
研究了球对称下带电标量场扰动下不稳定Reissner-Nordström反德西特黑洞的动力学行为.我们解开他们的一般行为和接近最终的平衡状态。在本文的第一部分中，我们对大量带电标量场准正规模进行了数值分析。我们确定了已知的模式族-超辐射模式，零阻尼模式，AdS模式，和近地平线模式-我们跟踪他们的迁移下的黑洞和场参数的变化。我们发现，零阻尼模式变得超辐射不稳定的大型RNAdS与大规范耦合，领先的不稳定模式与近地平线凝聚不稳定性。在第二部分中，我们提出的数值模拟结果的扰动大RNAdS，显示这些不稳定模式的非线性发展。对于一般的初始条件，电荷和质量从黑洞转移到标量场，直到达到一个标量凝聚的平衡解。我们使用的线性分析的结果，但是，选择一个不稳定的泛音模式对应的特殊的初始数据。我们发现，这些数据演变产生一个新的平衡态-一个激发的毛茸茸的黑洞的标量凝聚在泛音配置。然而，这种状态是不稳定的，黑洞最终会衰变到一般的最终状态。然而，这表明了泛频模式作为黑洞动力学中的瞬态的潜在相关性。
2019-12-11 gr-qc hep-th
The three dynamical fates of Boson Stars
本文提出了球对称玻色子星的三种晚期行为：稳定位形、不稳定有界坍缩形成黑洞和不稳定无界爆炸。这些结果是通过求解复标量场的球对称Einstein-Klein-Gordon方程组得到的，其初始条件对应于玻色子星。该解决方案是基于一个约束的演变，使用线的方法的标量场和解决约束方程的几何形状的飞行。
2019-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Determining the stiffness of the equation of state using low T/W dynamical instabilities in differentially rotating stars
我们调查的性质低T/W动力学不稳定性在不同范围内的刚度的状态方程在差分旋转的恒星。这里T是转动动能，而W是引力结合能。我们分析这些不稳定性的线性扰动分析和三维流体动力学模拟。通过求解沿恒星赤道面的本征值问题，探测到了差动自转恒星的不稳定简正模。低T/W动力学不稳定性的物理机制也定性地证实了由共转障碍引起的共转和表面之间的声波的散射。因此，我们可以画出现有的脉动模式不稳定，由于放大反射的声波从共转障碍。线性分析中不稳定模态的本征频率和本征函数的特征与牛顿引力下三维流体动力学模拟的特征基本一致。此外，本征函数的性质，振荡之间的共转和表面的不稳定的恒星需要重新解释的脉动模式在差分旋转的恒星。最后，我们提出了一种方式，通过直接检测模式分解的引力波形来约束状态方程的刚度。
2018-07-02 astro-ph.HE gr-qc
Quintessential $α$-attractor inflation: A dynamical systems analysis
本文通过动力系统分析，将quintessential $\alpha$-attractor暴胀模型转化为紧致状态空间上的正则系统，完整描述解空间，并引入新方法利用辐射主导不动点线获取quintessence演化初始数据。
2024-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves from the Dynamical Bar Instability in a Rapidly Rotating Star
一颗快速旋转的轴对称恒星可以动态地不稳定到m=2的“棒”模式，将恒星从盘状转变为细长的棒。这样一颗棒状恒星的命运是不确定的。一些以前的数值研究表明，酒吧是短暂的，持续只有几个酒吧旋转期间，而其他研究表明，酒吧是相对较长的寿命。本文介绍了一个快速旋转的伽玛=5/3流体星的数值模拟结果。模拟结果显示，棒的形状是长期存在的：一旦棒建立，恒星保持这种形状超过10个棒旋转周期，直到模拟结束。结果是一致的猜想，一个明星将保持其酒吧形状无限期的动态时间尺度上，只要其旋转速率超过长期酒吧不稳定的阈值。这些结果是以低密度中子星来描述的，但也可以按比例来表示，例如，一个被离心力阻止完全坍缩的烧毁的恒星核心。对引力波信号的估计表明，我们银河系中一颗动态不稳定的中子星可以很容易地被第一代地面引力波探测器探测到。室女星系团中一颗不稳定中子星的信号可能会被计划中的先进探测器发现。牛顿/四极近似在整个这项工作中使用。
2000-07-11 astro-ph gr-qc
Lifetime of unstable hairy black holes
在过去的二十年里，人们发现了具有各种“毛发”的黑洞的解。值得注意的是，人们已经确定，许多这些毛茸茸的黑洞是不稳定的-在小扰动下，头发可能会崩溃。虽然静态的理论部分承认头发是很好的探索，现在，我们的图片的动态过程的头发脱落仍然是不完整的。在这封信中，我们提供了一个重要组成部分的非线性动力学的头发崩溃：我们推导出一个普遍的下限的寿命毛茸茸的黑洞。它还表明，黑洞视界外的头发的数量应该从根本上有界。
2008-03-05 astro-ph gr-qc hep-th
