Spatially modulated instabilities of holographic gauge-gravitational anomaly
本文研究了具有引力Chern-Simons项的Einstein-Maxwell-Chern-Simons理论中的微扰不稳定性，该理论与具有手征反常和混合规范-引力反常的强耦合场论是对偶的.通过对零温下近视界区涨落的分析，我们发现可能有两种不稳定性来源。第一个对应于低于AdS $_2$的BF界限的实质量平方，并且它导致有限温度下的钟形曲线相图。强调了计重混合异常的影响。另一个不稳定性的来源是独立的规范陈-西蒙斯耦合，并存在于任何有限的引力陈-西蒙斯耦合。有一个奇异的动量接近不稳定模式出现。讨论了这种奇异动量的可能影响。我们的分析表明，在Reissner-Nordström黑洞周围存在引力Chern-Simons项的理论是不可靠的，除非将引力Chern-Simons耦合作为一个小的微扰参数来处理.
2017-05-26 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Gravitational instabilities of isothermal spheres in the presence of a cosmological constant
在牛顿极限下，研究了宇宙学常数为正或负时等温球体的引力不稳定性。在引力中，统计集合是不等价的。我们进行分析，在微正则和正则系综，相应的不稳定性被称为“重力热突变”和“等温突变”，分别。在微正则系综中，当半径大于临界值时，不能找到平衡，临界值随宇宙学常数的增加而增加。相反，在正则系综中，当半径小于临界值时，则无法找到平衡，临界值随宇宙学常数的增加而减小。对于正的宇宙学常数，观察到特征重入行为。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves from superradiant instabilities of rotating black holes
直接探测到来自几个致密双星聚结的引力波，开创了天文学的新纪元。它开辟了探测超轻玻色子的可能性，超轻玻色子是由标准模型的扩展预测的，从它们的引力特征。这是特别有趣的，因为这些假设粒子中的一些可能是暗物质的成分，预计与标准模型粒子的相互作用非常弱，如果有的话，但它们会像往常一样受到引力。超轻玻色子可以引发旋转黑洞的超辐射不稳定性，并形成玻色子云，发射引力波。在这篇文章中，我们提出了一个概述等不稳定性的引力波源和评估的能力，目前和未来的探测器揭示潜在的暗物质候选人。
2021-11-17 gr-qc
Exploring the Potential for Detecting Rotational Instabilities in Binary Neutron Star Merger Remnants with Gravitational Wave Detectors
Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（色萨利大学物理系）
研究通过不同引力波探测器网络配置评估双中子星并合后阶段旋转不稳定性信号的探测潜力，发现第三代探测器网络在特定质量和距离条件下可检测到此类信号。
2023-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Improving agnostic searches of Gravitational Waves from Neutron Star instabilities using image filtering
本文提出了一种提高由中子星不稳定性产生的长瞬变引力波搜索灵敏度的方法。这种方法包括一个选择性的图像滤波器，称为三角滤波器，应用于数据频谱图。它示出，由于这种实现的灵敏度的20%的增益是可以实现的。
2022-09-14 astro-ph.IM gr-qc
Gravitational instabilities in helicity-1 waves propagating through matter in equilibrium
结果表明，螺旋度-1波的重力和物质的相互作用在薄板配置产生新的类型的不稳定性。事实上，横向自旋2螺旋度1模式与物质的剪切运动强烈相互作用。该模式在临界波长以上是不稳定的，该临界波长使人想起金斯波长，但声速与光速互换。这两种不稳定性当然是不同的。对于分析的情况下，一个平面平行的配置，牛仔不稳定性出现通过密度波扰动，材料崩溃成一组平面平行板。另一方面，螺旋度-1波不稳定性引起流体中的横向运动，该横向运动倾向于沿着扰动的节点在材料中剪切。
2000-08-31 astro-ph gr-qc hep-th
Linearisation Instabilities of the Massive Nonsymmetric Gravitational Theory
大规模非对称引力理论被证明是在纯GR场配置的线性化不稳定性，不允许在这些情况下使用的线性近似。它还表明，任意小的反对称部门柯西数据导致奇异的发展，除非一个特设的条件是强加于初始数据超曲面。
1996-07-08 gr-qc
Oscillation and Instabilities of Relativistic Stars
在这篇简短的评论中，我们讨论了正在进行的恒星振荡和相关的不稳定性的探测引力波和“引力波天文学”的未来领域的研究的相关性。
2001-09-17 gr-qc
Gravitational Instabilities of Uniform Black Strings in AdS
局部AdS $_{d-1}\times\mathbb{R}$均匀黑弦（UBS）在无质量标量场的存在下被认为避免了$d\ge4$中的Gregory-Laflamme（GL）不稳定性的开始，因为在Laplace-Beltrami算符的谱中不存在快子模。我们提出的GL模式的Lichnerowicz光谱表明，AdS $_{d-1}$ UBS是经典和非线性不稳定的线性水平在$d>4$的分析和数值证据。在$d=4$中，我们证实了均匀BTZ $_3$字符串确实是稳定的，如前所述。我们提出，当且仅当一个快子模式存在于Lichnerowicz谱中时，黑弦的线性不稳定性被触发。在不稳定性的终态，有限长度的AdS $_{d-1}$ UBS可以隧穿到SAdS $_d$黑洞或收敛到一个新的非均匀AdS $_d$黑弦.我们推测，弱宇宙审查被违反，如果非一致的解决方案是一个确切的AdS $_d$黑漏斗和计算熵估计$d>4$作为证据。
2021-10-26 gr-qc hep-th
From regular black holes to horizonless objects: quasi-normal modes, instabilities and spectroscopy
本研究针对两类可在规则黑洞与无视界致密体间过渡的球对称黑洞模拟体，计算其准正规模谱并澄清文献误解，发现长寿命模式与非线性不稳定性关联，且第三代地面探测器或可探测其与广义相对论奇点黑洞的谱偏差。
2024-01-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic Gravitational Phase Transitions and Instabilities of the Fermi Gas
本文描述了非零温度下广义相对论中的理想费米气体在球壳内部的微正则相变和不稳定性。热力学行为取决于静止质量的紧密性，即系统半径上的总静止质量的紧密性。对于固定的静止质量紧性，我们研究了热量曲线作为球盒大小的函数。在低紧度值、低能量和足够大的系统中，系统会受到重力热灾难的影响，这不能被量子简并压力所阻止，系统会朝着形成黑洞的方向坍缩。对于小系统，在低能量下似乎没有不稳定性。对于中间尺寸，在两个边缘值之间，重力热突变停止，发生微正则相变，从气相到凝聚相与近简并核心。系统在低能量时会受到相对论不稳定性的影响，当核心在奥本海默-牛顿极限以上得到充分凝聚时。对于足够高的静止质量紧凑的值的微正则相变被抑制。它们要么被足够大的系统的安东诺夫型重力热灾难所取代，要么被小系统的稳定平衡所取代。在高能量下，对于所有的紧度值和任何尺寸，系统都服从鲁帕斯在[1]中确定的“相对论重力热不稳定性”。
2019-02-21 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech gr-qc
Gravitational Instabilities and Censorship of Large Scalar Field Excursions
光标量场的大的、局部的变化倾向于坍缩成黑洞，动态地“审查”场空间中遥远的点。我们表明，在某些情况下，大标量的渐近平坦的时空中的漂移可以通过光滑的卡鲁扎-克莱因泡几何UV完成，似乎绕过4D审查参数。然而，这些时空也表现出经典的不稳定性，这些不稳定性与空无气泡的坍缩或膨胀有关，提供了一种不同的审查机制。我们表明，克尔家庭的静态KK气泡，这引起了一个无限的标量漂移降维后，是经典不稳定的。我们构建了一个家庭的初始数据中，静态气泡坐在当地的最大能量，我们给出了一个一般的论点，这样的属性确实表明重力机械不稳定。我们还讨论了气泡附近缠绕弦的行为，这是对模空间大遍历的局部探索。
2019-01-02 gr-qc hep-ph hep-th
Semiclassical instabilities of Kerr-AdS black holes
本文从引力配分函数的微扰修正出发，研究了Kerr-AdS黑洞的热力学稳定性。临界稳定线是由欧几里德作用量的负模式的出现来确定的，该负模式使得配分函数不明确。特征值问题，由一个系统的三个耦合偏微分方程的度量扰动，数值求解。与巨正则系综热力学稳定性的标准条件的一致性是显著的。结果说明了引力配分函数在超越瞬子近似的旋转时空中的物理意义。
2010-01-18 gr-qc hep-th
Unstable modes of hypermassive compact stars driven by viscosity and gravitational radiation
我们研究的振荡模式的差分旋转残余物的双中子星吸气通过建模不可压缩的黎曼椭球参数化的比率$f$的内部循环的旋转频率。粘性和引力波辐射的模式上的影响进行了研究，它表明，这些机构表现出对引力波辐射类似于均匀旋转的恒星的Krasekhar-Friedman-Schutz不稳定性的一般不稳定性。奇宇称模式是不稳定的所有值的$f$（除了球形模型）和变形，而偶宇称不稳定模式只出现在高偏心椭球。我们量化的修改模式与不同的质量的模型和粘度的大小。模式是弱依赖于相关的二元中子星合并的质量范围。大的湍流粘性可以抑制引力波不稳定性，而运动学粘性对模式及其阻尼时间尺度的影响可以忽略不计。
2021-12-15 astro-ph.HE gr-qc
Dark-Energy Instabilities induced by Gravitational Waves
我们指出，暗能量扰动可能会变得不稳定的存在下，引力波的振幅足够大。我们研究这种效果的立方Horndeski运营商（编织），成比例的$α_{\rm B}$。描述暗能量波动的标量具有典型双星系统产生的引力波振幅的鬼像和/或梯度不稳定性。考虑到双星系统的布居数，我们得出结论，不稳定性触发在整个宇宙的$|α_{\rm B} |\gtrsim 10^{-2}$，即当重力的修改是相当大的。这种不稳定性是由频率低至$10^{10}$ km的大质量黑洞双星触发的：因此，这种不稳定性是强大的，除非新的物理进入更长的波长。不稳定性的命运和系统随后的时间演化取决于UV的完成，因此理论可能最终处于与原始状态非常不同的状态。同样的不稳定性也存在于$|α_{\rm H}| \gtrsim 10^{-20}$的超越Horndeski理论中。总之，唯一能避免这些问题的具有相当大的宇宙学效应的暗能量理论是$k$ -本质模型，它可能与物质共形耦合。
2020-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating through the Higgs amplified by spinodal instabilities and gravitational creation of gravitons
结果表明，Higgs场与引力的非最小正耦合可以解决暴胀后宇宙由刚性状态方程（如kination）控制的暴胀模型中的两个问题，即引力再加热情形下引力子的过度产生和Higgs凝聚引起的曲率扰动的过度产生.随着对大尺度结构和宇宙微波背景观测的不断深入，对非最小耦合参数的约束将更加严格。
2018-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Instabilities of the Randall-Sundrum Model
我们推导出了描述一个包含流体物质和标量场的三维膜的动力学方程，该标量场耦合到五维体中的引力子和引力场。首先，我们证明了膜上的标量场或任意流体不能演化到抵消体中的宇宙学常数。然后，我们表明，Randall-Sundrum模型是不稳定的膜张力和体宇宙学常数之间的微调的小偏差，甚至在均匀的引力扰动。膜世界宇宙学的影响进行了讨论。
2001-07-06 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational instabilities and faster evolving density perturbations
通过将爱因斯坦方程展开为径向参数的倒数，研究了球形坍缩模型中不均匀性的演化。在线性状态下，得到了平坦、封闭和开放宇宙的密度对比。除了通常的模式，无限数量的新的增长模式包含在无压开放和封闭宇宙的解决方案。在非线性区域中，我们获得了平坦宇宙的封闭形式的主要生长模式，并且在小时间和大时间的限制下，也获得了开放宇宙的主要生长模式。
1998-11-11 astro-ph gr-qc
Gravitational instabilities in Kerr space-times
在本文中，我们考虑的不稳定的轴对称模式的可能存在的Kerr时空，导致指数增长的Teukolsky方程的解决方案。我们描述了一个变换，投径向方程，结果分离的变量Teukolsky方程，在一个薛定谔方程的形式，并结合这个方程的解的性质与最近的一些结果的自旋加权球谐函数的渐近行为证明存在一个无限的家庭的不稳定模式。证明了Kerr黑洞内视界以外的定态区域在引力线性扰动下是不稳定的。我们还证明了角动量大于平方质量的Kerr时空是不稳定的，它有一个裸奇点。
2008-09-05 gr-qc
Gravitational Waves and Hydromagnetic Instabilities in Rotating Magnetized Neutron Stars
我们对旋转多变中子星中极向磁场进行了非线性广义相对论理想磁流体动力学模拟。我们有三个主要目标：i）了解非旋转和旋转中子星中极向磁场固有的磁流体动力学不稳定性的本质，ii）探索稳定平衡配置的可能空间，以及iii）了解由灾难性重新配置引起的引力波发射与巨型磁星耀斑相关的磁场。我们的主要物理贡献可概括如下：i）磁星耀斑引起的f模式的引力波不太可能在当前或不久的将来一代的引力波观测站中被检测到，ii）来自在中子星内部传播的阿尔芬波的引力波更有可能是候选者，尽管这种解释依赖于这些模式的未知阻尼时间，iii）从我们的模拟中导出的任何磁场平衡被表征为非轴对称的，其大约65%的磁能在极向场中，iv）旋转作用以分离我们的系统中不同不稳定性的时间尺度，由于延迟的扭结不稳定性，静脉曲张模式起着更主要的作用，以及v）尽管扭结模式的增长速率减慢，但它总是存在于我们的模拟中，甚至对于旋转周期与阿尔芬时标具有相同量级的模型也是如此。
2012-03-15 astro-ph.SR gr-qc
Production of Gravitational Waves from Preheating and Tachyonic Instabilities
Ashoka University（阿肖卡大学）；Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校）
本文研究 $α$-attractor 势预热阶段通过 $ϕχ^{2}$ 三线性耦合产生的引力波，发现参数共振和快子不稳定性分别导致低频主导峰和高频次主导峰，形成多峰特征谱。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radiation Pressure Induced Instabilities in Laser Interferometric Detectors of Gravitational Waves
大尺度干涉型引力波探测器由法布里-珀罗腔组成，工作功率从几十千瓦到兆瓦不等。高功率可能导致几种非线性效应，这将影响检测器的性能。在本文中，我们研究了辐射压力的影响，这往往会使反射镜从其谐振位置位移，从而导致腔的失谐。我们观察到一个显著的效果，即，自由悬挂的镜子不断获得能量和摆动幅度增加。它被发现的“时间延迟”，即所需的时间为字段调整到其瞬时平衡值，当镜子是在运动中，是负责这种效果。这种效应可能对全尺寸干涉仪（如VIRGO和LIGO）的最佳操作很重要。
2000-11-28 gr-qc
Gravitational phase transitions and instabilities of self-gravitating fermions in general relativity
本文在广义相对论的框架内讨论了自引力费米子气体中引力相变和不稳定性的发生。在经典（非简并）极限下，系统在低能$E<E_c$和低温$T<T_c$下发生引力坍缩。这在微正则系综中被称为“重力热灾变”，在正则系综中被称为“等温坍缩”。当考虑量子力学时，当粒子数低于奥本海姆极限（$N<N_{\rm OV}$）时，完全的引力坍缩被泡利不相容原理阻止。在这种情况下，费米气体经历了从气相到凝聚相的引力相变。凝聚相代表一个紧凑的物体，如白矮星，中子星，或暗物质费米子球。当$N>N_{\rm OV}$时，在低于较低的临界能量$E<E''_c$或较低的临界温度$T<T'_c$时，可能会有随后的引力坍缩，从而可能导致黑洞的形成。系统的演化在微正则系综和正则系综中是不同的。在微正则系综中，系统呈现“核-晕”结构。核心由一个紧凑的量子物体或黑洞组成，而热晕则被驱逐到很远的地方。这让人想起低质量恒星的红巨星结构或大质量恒星的内爆-爆炸（超新星）。在正则系综中，系统作为一个整体坍缩到一个紧凑的物体或黑洞。这让人想起超大质量恒星的坍缩（超新星）。
2019-08-27 gr-qc
Scalar tachyonic instabilities in gravitational backgrounds: Existence and growth rate
众所周知，Klein Gordon（KG）方程$\Box Φ+ m^2Φ=0$在平坦的Minkowski时空中具有大尺度上的快子不稳定模（$m^2<m_{cr}^2=0$），在$k=0$上获得了最大增长率$Ω_{F}(m)= \vert m \vert$.我们在具有质量$M$、电荷$Q$、宇宙学常数$Λ>0$和多重视界的Reissner-Nordström-deSitter（RN-dS）背景时空中研究了这些不稳定性。通过求解KG方程之间的事件和宇宙学视野的范围内，使用乌龟坐标$r_*$，我们确定了新兴的薛定谔类Regge-Wheeler方程对应的不稳定性的束缚态。我们发现，临界值$m_{cr}$，使$m^2<m_{cr}^2$的束缚态和不稳定性出现，仍然等于平坦的空间值$m_{cr}=0$的背景度量参数的所有值，尽管局部负性质的Regge-Wheeler潜在的$m=0$。然而，对于背景度量（$Ω(Q/M,M^2 Λ, mM)< \vert m \vert$）的所有参数值，与平坦情况相比，$m^2<0$的快子不稳定性的增长率$Ω$显著降低。在$Q=0$和宇宙视界几乎等于事件视界（$ξ\equiv 9M^2 Λ\simeq 1$）的近极端Schwarzschild-deSitter（SdS）黑洞的情况下，快子不稳定性的寿命增加是最大的。不稳定性增长延迟的物理原因似乎是宇宙学视界的存在，…
2020-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Prospects for determining the nature of the secondaries of extreme mass-ratio inspirals using the spin-induced quadrupole deformation
利用引力波（GW）测量天体的多极矩，为区分黑洞和其他天体提供了一种新的方法。研究了由超大质量Kerr黑洞（主天体）和旋转的恒星质量致密天体（次天体）组成的极端质量比螺旋（EMRI）系统的引力波辐射.次级粒子自旋引起的四极形变对不同的天体是不同的。我们计算了四极形变对GW相位的影响，并对LISA是否能通过GW相位测量区分不同天体提供了一个数量级的估计。我们发现，虽然LISA不能区分黑洞和中子星，它可以区分黑洞从各种各样的高度旋转的天体物理对象，如超自旋和高度变形的外来紧凑的对象，如玻色子星的EMRI系统具有相对较大的质量比（$q\sim 10^{-4}$）。此外，我们表明，自旋引起的四极形变的影响上的GW相的白矮星和棕矮星-EMRI系统可以是相当显着的，即使是小的值的质量比（$q\lesssim 10^{-6}$）。
2022-12-27 gr-qc
Gravitational ringing and superradiant instabilities of the Kerr-like black holes in a dark matter halo
本文用连分数方法研究暗物质晕中类克尔黑洞的QNM和QBS，在CDM与SFDM模型中确认超辐射不稳定性，并分析暗物质参数影响，为引力波探测暗物质提供依据。
2023-07-10 gr-qc
Eddington-inspired-Born-Infeld tensorial instabilities neutralized in a quantum approach
最近对引力波的直接探测突出了张量模在任何扩展引力理论中的巨大重要性。将引力扩展到广义相对论之外的最吸引人的方法之一是在Palatini方法中制定的Eddington启发的Born-Infeld引力。该理论可以避免物理度规中的大爆炸奇异性，尽管仿射联系固有的大爆炸仍然存在，而且它还耦合到张量扇形，并可能危及模型的可行性。在本文中，我们建议的仿射连接的量子处理，或等价的兼容度量，是能够拯救的模型。我们进行了这样的分析，并得出结论，从量子的角度来看，这样的大爆炸是无害的。因此，我们期望由仿射联系固有的大爆炸引起的诱导张量不稳定性可以在量子水平上被中和。
2020-01-15 gr-qc hep-th
Low-$T/|W|$ instabilities in differentially rotating neutron stars resembling merger remnants
Heidelberger Institut für Theoretische Studien（海德堡理论研究所）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Department of Physics, University of Trieste（的里雅斯特大学物理系）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究院的里雅斯特分部）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR (HFHF)（黑森FAIR亥姆霍兹研究学院）；Department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学物理系）
研究不同自转中子星中低T/|W|不稳定性，探讨其与引力波发射的关系及方程状态的影响。
2026-03-02 astro-ph.HE gr-qc
End point of nonaxisymmetric black hole instabilities in higher dimensions
本文研究了单自旋渐近平坦Myers-Perry黑洞的非轴对称不稳定性的终态。从D = 5，6，7维的单自旋黑洞出发，引入了m = 2，m = 3，m = 4的角模扰动.当D = 5时，我们发现所有单自旋的Myers-Perry黑洞都是稳定的，这与微扰理论的结果一致.在D = 6和7时，我们发现这些黑洞只有在足够低的自旋下才是非线性稳定的。对于中等自旋，虽然m = 2的棒模变得不稳定并导致大的形变，但黑洞通过引力波发射回到Myers-Perry家族的另一个成员;令人惊讶的是，我们发现所有这些不稳定的黑洞都回到Myers-Perry家族的同一个成员。辐射到引力波中的能量可能非常大，在某些情况下超过系统初始总质量的30%。当自旋足够高时，m = 4模式成为主导的不稳定模式，导致变形的黑洞发展出局部的格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性，从而在有限时间内形成裸奇点，这进一步证明了在渐近平坦的高维时空中弱宇宙监督猜想的违反。
2019-10-22 gr-qc hep-th
Rotational Instabilities in Post-Collapse Stellar Cores
如果内核在坍缩过程中获得足够的转动能量而变得动力学不稳定，那么内核坍缩的超新星可能会产生大振幅的引力波。在这份报告中，我提出的核心坍缩超新星的三维数值模拟的结果。这些模拟结果表明，对于某些初始条件，坍缩后的内核确实是不稳定的。然而，对于所考虑的情况，不稳定性不会产生大的引力波信号。
2000-12-20 astro-ph gr-qc
Rotational Instabilities and Centrifugal Hangup
一类有趣的引力辐射源包括遇到动力学不稳定性的快速旋转的天体。我们已经进行了一系列的模拟旋转诱导的不稳定性在差分旋转多面体。具有麦克劳林旋转定律的$n$ =1.5的多面体将在$T/|W| \gtrsim 0.27$处遇到$m$ =2的杆不稳定性。我们的研究结果表明，这种不稳定性的残余是一个持久的棒状结构，发射出长寿命的引力辐射信号。此外，动力学不稳定性发生在$n$ =3.33 polytropes与$j$ -恒定的旋转规律在$T/|W| \gtrsim 0.14$。在这种情况下，不稳定性的主导模式是$m$ =1。这样的不稳定性可能允许离心悬挂的核心在动力学时间尺度上开始坍缩到中子星的密度。如果它发生在超大质量恒星中，它可能会产生LISA可探测到的引力辐射。
2001-01-17 astro-ph gr-qc
Gravitational Radiation from Rotational Instabilities in Compact Stellar Cores with Stiff Equations of State
我们进行3-D数值模拟的动力学不稳定性在快速旋转的恒星最初建模为多面体与n = 1.5，1.0，和0.5。计算是用牛顿引力的SPH程序完成的，引力辐射是在四极极限下计算的。所有的模型开发的全球m=2酒吧模式，质量和角动量从酒吧的两端脱落在两个尾随的螺旋臂。然后，模型经历了连续的核心再收缩和螺旋臂喷射事件，这些事件的数量随着n的减小而增加：这导致更硬模型的引力波信号寿命更长。这种不稳定性可能发生在已经耗尽核燃料的恒星核心中，并且由于离心力而被阻止进一步坍塌。引力辐射振幅和频率的实际值敏感地依赖于不稳定性发展的恒星R_{eq}的半径。
1996-11-12 astro-ph gr-qc
Instabilities of rotating compact stars: a brief overview
在不久的将来，对引力波的直接观测将打开宇宙的新窗口。在预期的来源中，旋转的紧凑天体物理物体的不稳定性等待着被检测到，因为这将标志着“引力波星震学”的诞生，这是一种提高我们在实验室无法复制的条件下物质状态方程知识的关键方法。然而，真正从待测信号中获取信息所需的理论工作仍然相当庞大，数值模拟已成为必要的关键因素。本文试图对这一领域涉及的主要物理主题（广义相对论、引力波、旋转流体的不稳定性、{ \it等}）作一个简短的概述，最后简要介绍了西尔瓦诺·博纳佐拉和合作者在巴黎默东天文台所做的工作。
2006-02-22 astro-ph gr-qc
Follow-up signals from superradiant instabilities of black hole merger remnants
超辐射不稳定性可以触发旋转黑洞周围玻色子云的形成。如果玻色子场的增长足够快，这些云就可能在双黑洞合并后不久形成。这种云是连续的引力波源，其检测（或缺乏）可以探测超轻玻色子（如轴子样粒子）的存在及其性质。由先进的LIGO到目前为止看到的二元黑洞合并的动机，我们详细研究了参数空间，可以探测到连续的引力波信号从超轻标量场云周围的黑洞合并残留物，特别是未来的地面探测器（A+，旅行者和宇宙探测器）。我们还研究了来自未解决来源的假定随机引力波背景的混淆噪声对这种搜索的影响，并且我们估计，在不同的天体物理先验下，可能导致可观察到的合并后信号的二进制黑洞合并事件的数量。在我们最乐观的假设下，宇宙探索者可以探测到几十个合并后的信号。
2019-05-25 gr-qc
Fully nonlinear gravitational instabilities for expanding spherical symmetric Newtonian universes with inhomogeneous density and pressure
本文对具有非均匀密度和压力的膨胀牛顿宇宙的Euler-Poisson系统进行了全非线性引力不稳定性分析，确定了密度对比的指数或有限时间增长爆破，为具有有效压力的非线性Jeans不稳定性提供了首个严格且稳健的结果。
2023-05-18 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Gravitational-thermodynamic instabilities of isothermal spheres in dS and AdS
在牛顿极限和广义相对论中研究了存在宇宙学常数的流体球的热力学稳定性。在所有情况下，宇宙学常数的增加倾向于稳定系统，使得在纯经典水平上，德西特空间比反德西特空间更渐近稳定。此外，在牛顿的情况下，观察到一个积极的宇宙学常数，由于它的排斥性质，在这种情况下的再入相变。在广义相对论中研究了辐射的情况，发现不稳定性发生的临界半径总是大于系统的黑洞半径，而且在宇宙学常数的某个值处，这个临界半径到达宇宙学视界。
2013-05-21 astro-ph.CO gr-qc
Improved Black Hole Fireworks: Asymmetric Black-Hole-to-White-Hole Tunneling Scenario
哈格德和罗维利最近提出了一种新的引力坍缩方案。他们以黑洞烟花的名义提出了这个模型，声称视界外量子引力效应的积累可以导致几何从黑洞隧穿到白洞，允许坍缩的恒星反弹，最终可以回到无穷大。在本文中，我们讨论了这个模型的不稳定性，并提出了一个简单的最小修改，消除它们，以及其他相关的不稳定性在文献中讨论。新的方案是原始模型的时间不对称版本，其最终爆炸的时间尺度短于普朗克单位的m log m。我们的分析强调了不可逆性在引力坍缩中的重要性，而这反过来又揭示了一些重要的问题，这些问题如果没有完整的量子引力处理就无法详细解决。
2016-06-07 gr-qc hep-th
Superradiant instabilities by accretion disks in scalar-tensor theories
我们研究了标量张量引力理论中的超辐射不稳定性，其中黑洞外的物质为引力扇区的标量自由度提供了有效质量。我们讨论了这种效果的任意旋转的黑洞和现实的模型截断薄和厚的吸积盘（其中的扰动方程是不可分离的），特别注意热日冕流在附近的黑洞的作用。该系统在性质上类似于广义相对论中等离子体驱动的超辐射不稳定性现象。尽管如此，我们表明，在广义相对论中阻碍等离子体驱动的超辐射不稳定性的效率的障碍可以绕过标量张量理论。我们发现了一个广泛的参数空间，超辐射不稳定性可以触发在现实的情况下，并讨论了标量张量理论施加这种影响的约束。特别是，我们认为，存在的高度旋转吸积黑洞是在紧张局势与一些标量张量的替代品的暗能量，例如屏蔽的介子模型。
2022-04-20 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational wave constraints on the Paneitz operator
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics, Albert Einstein Institute（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））
本文研究 Paneitz 运算符在扩展仿射引力理论中的行为，探讨其通过引力波传播速度修正对真空能量的可能影响。
2026-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High frequency sources of gravitational waves
本文综述了高频引力波的来源。引力坍缩、旋转不稳定性和致密天体的振荡是产生引力波的重要潜在源。通过对引力波信号的仔细研究，可以获得关于坍缩的各个阶段、质子中子星的演化以及这类物体的状态方程细节的重要而独特的信息。
2003-12-07 gr-qc
Constraints on the ultralight scalar boson from Advanced LIGO and Advanced Virgo's first three observing runs using the stochastic gravitational-wave background
超轻玻色子是有希望的暗物质候选者，可以触发旋转黑洞（BH）的超辐射不稳定性，导致BH周围长时间旋转的“玻色子云”，并通过单色引力波（GW）的发射耗散它们的能量。我们专注于标量玻色子最低限度地耦合到孤立的恒星起源BH（SBH）和他们的二元合并残留物，并进行贝叶斯数据分析，以搜索随机GW背景的所有不稳定模式，可以触发超辐射不稳定性使用先进LIGO和先进处女座的前三次观测运行的数据。我们没有发现这样的信号的证据，因此排除了标量玻色子的质量范围内的$[1.5, 16]\times10^{-13}$ eV，$[1.9, 8.3]\times10^{-13}$ eV和$[1.3, 17]\times10^{-13}$ eV在$95\%$置信水平的孤立SBH具有均匀的无量纲自旋分布在$[0,1]$，$[0,0.5]$和$[0.5,1]$，分别。
2022-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Aliasing Instabilities in the Numerical Evolution of the Einstein Field Equations
引力的爱因斯坦场方程具有跨尺度、高阶非线性项的特点，这对数值模拟是一个挑战。在精确的谱分解中，高阶非线性对应于在数值上可能导致混叠不稳定性的卷积。我们提出了一个研究这个问题，在真空条件下，基于$3+1$ Baumgarte-Shibata-Shapiro-Nakamura（BSSN）形式主义。我们检查出现的数值文物，在各种条件下，通过使用频谱过滤的数值重力代码（\texttt{SFINGE}）-伪谱算法，基于经典的（笛卡尔）傅立叶分解。通过监测最高的$k-$模式的动态场，我们确定的混叠的罪魁祸首，并提出程序，治愈这种不稳定性，混叠波长的抑制的基础上。这种简单的算法，加上适当的处理边界条件，可以应用于各种引力问题，包括那些与大质量物体动力学。
2021-08-02 astro-ph.GA gr-qc
Fully nonlinear gravitational instabilities for expanding Newtonian universes with inhomogeneous pressure and entropy: Beyond the Tolman's solution
本文构造了一族Euler-Poisson系统特解，用于严格分析膨胀牛顿宇宙中具有非均匀压强和熵的物质的非线性引力不稳定性，发现密度对比度增长率约为exp(t^(2/3))，远快于经典线性Jeans不稳定性的t^(2/3)，为完全非线性分析提供了参考解。
2023-06-27 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Fundamental fields around compact objects: Massive spin-2 fields, Superradiant instabilities and Stars with dark matter cores
任意自旋的基本玻色子场是由标准模型和广义相对论的一般扩展所预言的，并且是解释宇宙暗成分的良好动机的候选者。寻找它们存在的最有希望的渠道之一是通过它们与紧凑物体的引力相互作用。在这篇论文中，我研究了玻色子场可能影响黑洞和中子星的动力学和结构的几种机制。论文的第一部分致力于研究球对称黑洞时空中的大质量自旋2场。大质量自旋2场可以在大质量引力理论中一致地描述，这使得有可能对这些场在弯曲时空中的传播进行系统的研究。特别是，我表明，由于存在额外的自由度，在这些理论中，黑洞解的结构是丰富的比在广义相对论。在论文的第二部分，我详细讨论了黑洞物理背景下的超辐射不稳定性。我表明，几种机制，如大规模玻色子场和磁场，可以把旋转黑洞不稳定的超辐射模式，这对天体物理学和物理学超越标准模型具有重要意义。在论文的最后一部分，我研究了玻色暗物质凝聚体与致密恒星的引力相互作用。特别是，我表明，由一个完美的流体和玻色子凝聚体形成的稳定的恒星配置存在，并可以描述暗物质吸积到恒星的后期阶段，在暗物质丰富的环境。
2016-07-18 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
