根据广义相对论，圆轨道可能吗？

关于广义相对论中紧致二元天体的圆轨道近似

On the Circular Orbit Approximation for Binary Compact Objects In General Relativity

在研究二进制紧凑对象（即，黑洞和中子星）是瞬时圆形轨道假设。这种近似已经被广泛使用，从最内层圆轨道的计算到数值相对论计算的初始数据的构建。虽然这一假设与一般的广义相对论天体物理学的螺旋现象不一致，在这种现象中，引力辐射的耗散效应导致紧凑物体的分离随着时间的推移而减少，但通常认为这种耗散的时间尺度比轨道时间尺度长得多，因此圆形轨道的近似是有效的。在这里，我们使用后牛顿方法定量分析这种近似，该方法包括非自旋粒子的（{Gm/（rc ^2）}）^{9/2}阶项。通过计算等质量黑洞/黑洞双星系统从圆轨道构型开始的演化，并将它们与天体物理学上更相关的准圆解进行比较，我们表明，为了将引力波探测器的探测事件损失率限制在<5%（20%），需要至少6（3.5）个轨道对应的最小初始间隔。此外，我们发现，检测事件的损失率是> 95%的范围内的初始分离，包括所有现代计算的最内层圆轨道（ICO）。

2003-05-06astro-phgr-qc

相对论入门课圆周运动两例

Two Examples of Circular Motion for Introductory Courses in Relativity

循环孪生悖论和托马斯岁差的方式提出，使学生在介绍相对论课程。两者都是通过检查在围绕多边形旅行时发生了什么来讨论的，然后在多边形趋于圆的极限中。由于基于这些例子的相对论性预言可以在宏观物体的实验中得到验证，如原子钟和重力探测器B上的陀螺仪，它们对入门学生特别有说服力。

2007-04-17gr-qcphysics.class-phphysics.ed-ph

相对论

Relational Relativity

本文根据一个简单的惯性模型，提出了一个狭义相对论和广义相对论的马赫化理论，即关系相对论。

2002-05-16gr-qc

从螺旋、准圆形和非旋转黑洞双星比较二阶引力自作用力、数值相对论和有效单体波形

Comparing second-order gravitational self-force, numerical relativity and effective one body waveforms from inspiralling, quasi-circular and nonspinning black hole binaries

我们提出了第一个系统的比较引力波形发出的吸气，准圆形和nonspinning黑洞二进制计算与三种不同的方法：二阶引力自作用力（2GSF）理论，如实施的1 PAT 1模型;数值相对论（NR），如实施的SXS合作;和有效的一个机构（EOB）形式主义，如实施的TEOBResumS波形模型。为了比较模型，我们使用标准的时域波形对齐和基于无量纲函数$Q_ω(ω)\equiv ω^2/\dotω$的规范不变分析，其中$Q_ω(ω)\equiv ω^2/\dotω$是引力波频率。我们分析了1 PAT 1模型的有效性域，推导出误差估计，并表明该模型忽略的最终过渡到暴跌的影响，在一个显着更大的频率间隔比人们可能预期的。限制到螺旋区，我们发现，虽然对于质量比$q = m_1/m_2\le 10$ TEOBResumS与NR在很大程度上是不可区分的，但是1 PAT 1具有显著的退相$\gtrsim 1$ rad;相反地，对于$q\gtrsim 100$，1 PAT 1被估计为在大的频率间隔上具有相位误差$<0.1$ rad，而TEOBResumS与它产生相位差$\gtrsim1$ rad。最关键的是，在相同大的频率间隔上，我们发现在中间状态$15\lesssim q\lesssim 64$中TEOBResumS和1 PAT 1之间具有良好的一致性，其中$<0.5$ rad在它们之间失相。对TEOBRes…

2022-11-02gr-qc

耦合非线性电动力学的广义相对论中的一般旋转规则黑洞

Generic rotating regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics

在非线性电动力学和广义相对论的耦合下，基于最近引入的与电荷或磁荷相关的球对称一般规则黑洞时空，构造了规则旋转黑洞和无视界时空，对于特殊的时空参数值，这些时空约化为Barthel时空和Hayward时空.我们发现，弱和强的能量条件违反了这些通用的旋转黑洞的柯西视界内。给出了旋转黑洞与无视界时空的边界，确定了黑洞的视界和能层的边界。我们介绍了分离的卡特方程的测地线运动在这些旋转时空。对于最有趣的新类的规则时空，对应的磁荷的麦克斯韦场在弱场极限的非线性电动力学，我们确定的结构的圆形测地线，并讨论其性质。研究了中性粒子围绕“麦克斯韦”旋转规则黑洞沿稳定圆形轨道运动的周转星运动。我们表明，由遥远的观察者测量的周转频率和有关的中性测试粒子的振荡运动沿着稳定的圆形轨道周围的旋转奇异和定期麦克斯韦黑洞总是小于克尔时空。

2017-04-24gr-qc

非自旋带电黑洞的准圆形螺旋和合并的数值相对论模拟：方法和与近似方法的比较

Numerical-relativity simulations of the quasi-circular inspiral and merger of non-spinning, charged black holes: methods and comparison with approximate approaches

我们提出了完全广义相对论模拟的准圆形inspiral和合并的收费，非自旋，二元黑洞与电荷质量比$λ\le 0.3$。我们讨论的关键功能，使这些二进制文件的长期和稳定的演变。我们还提出了一种计算电磁波携带的角动量的形式，以及电磁波对黑洞视界性质的贡献。我们实现我们的形式主义，并提出了第一次在数值相对论模拟的结果。此外，我们比较我们的完整的非线性解决方案与现有的近似模型的螺旋和振铃阶段。我们表明，牛顿模型的基础上的四极近似有20%-100%的误差在关键规范不变的数量。另一方面，对于所考虑的系统，我们发现，基于Kerr-Newman时空中测试粒子运动的残余黑洞自旋的估计与我们的非线性计算在百分之几以内一致。最后，我们讨论了未来的引力波探测器检测黑洞电荷的前景，无论是使用的inspiral-merge-ringdown信号或单独的ringdown信号。

2022-08-11astro-ph.HEgr-qc

广义相对论线性化特征公式中点粒子偏心双星系统的引力辐射

Gravitational radiation by point particle eccentric binary systems in the linearised characteristic formulation of general relativity

我们研究了一个二进制系统组成的点粒子的不平等的质量在偏心轨道的线性政权的特性制定的广义相对论，概括了以前的研究发现，在文献中，一个系统的质量相等，在圆形轨道被认为是。我们还证明了由粒子轨道产生的类时世界管的边界条件可以扩展到圆轨道之外。关于发射引力波所损失的能量，可直接由Bondi的News函数求得。值得强调的是，我们的结果是完全一致的，因为我们对彼得斯和马修斯在1963年的开创性论文中以不同的方法导出的幂得到了相同的结果。此外，本研究构成了一个强大的工具，构建提取方案的特征形式主义，以获得引力辐射产生的双星系统在吸气阶段。

2016-04-06gr-qc

惯性系拖曳与广义相对论中的马赫原理

Inertial frame dragging and Mach's principle in General Relativity

本文定义了一个新的参数“累积阻力指数”，并研究了它在广义相对论的两个著名解{ \it，即}中的行为。克尔时空和哥德尔时空，其中惯性系拖曳起着重要作用。由于它对同向和反向旋转的粒子表现出类似的行为，它确实可能表明遥远的宇宙对局部物理学的影响，从而表明马赫数。

1996-07-22gr-qc

准圆吸气致密双星的三阶半后牛顿引力波四极模

The third and a half post-Newtonian gravitational wave quadrupole mode for quasi-circular inspiralling compact binaries

在广义相对论的三阶半后牛顿（3.5PN）近似下，计算了旋进致密双星引力波的四极模。计算使用多极后牛顿形式主义，并限制在准圆轨道上移动的二进制没有自旋。新的输入主要包括源的质量四极矩中的3.5PN项，以及对遗传积分贡献（拖尾和非线性记忆效应）所需次优势修正的控制。结果以波形的自旋加权球谐分解中的四极模（2，2）的形式给出，并且可以用于与数值相对论中计算的对应量进行比较。这是朝着计算全3.5PN波形迈出的一步，其知识有望减少源的位置参数上的误差。

2012-09-28gr-qc

标量-Gauss-Bonnet引力下黑洞的标量模、自发标量化和圆零测地线

Scalar modes, spontaneous scalarization and circular null-geodesics of black holes in scalar-Gauss-Bonnet gravity

在广义相对论中，天体物理学上的黑洞是简单的物体，仅仅用它们的质量和自旋来描述。这些简单的解并不是广义相对论所独有的，因为它们也出现在允许额外标量自由度的理论中。最近的研究表明，一些将标量场与Gauss-Bonnet不变量耦合的理论可以得到与经典广义相对论黑洞和多毛黑洞相同的解。这些标量化的解可能是稳定的，有一个额外的“电荷”项，对黑洞双星的引力波发射有影响。在本文中，我们综述了标量-高斯-邦内引力中的黑洞解，考虑了标量场的自相互作用项。本文在标量-高斯-邦纳模型中对Schwarzschild黑洞周围的单极和偶极扰动进行了模式分析，给出了稳定解和不稳定解之间的过渡。我们还提出了标量高斯波包的时间演化，分析标量高斯-Bonnet项在其演变的影响。然后，我们提出了一些标量化的解决方案，表明非线性耦合函数和自相互作用项可以稳定他们。最后，我们计算了光环频率和李雅普诺夫指数，这可能是在程函极限下估计黑洞的准正规模。

2020-02-28gr-qc

利用天基干涉仪的引力波数据测量黑洞参数和检验广义相对论

Measuring black-hole parameters and testing general relativity using gravitational-wave data from space-based interferometers

激光干涉仪空间天线（LISA）预期的引力波来源之一是银河系中心的大质量黑洞捕获太阳质量的致密恒星。我们为这种捕获构造了一个简单的模型，在这个模型中，致密的恒星在大质量黑洞的赤道平面上的圆形轨道上自由运动。我们考虑的引力波发射在轨道演化的后期阶段，轨道质量到达最里面的稳定的圆形轨道之前不久。我们构造了一个简单的模型的引力波信号，其中的相位波起着主导作用。信号的行为取决于许多参数，包括$μ$，轨道恒星的质量，$M$，中心黑洞的质量，以及黑洞的角动量$J$。我们计算，使用我们的简化模型，并在大的信噪比的限制，这些量可以估计在引力波测量的准确性。我们的简化模型也提供了一种方法，可以用实验来检验广义相对论的强场预言。

1996-06-12gr-qc

广义相对论中两体问题的半解

Half-solution to the two-body problem in General Relativity

我们表明，两个世界线参数的引入定义了一个不同的方法来计算在有效场论方法的两体问题在广义相对论，并提出了一些初步的证据，减少计算的复杂性。这些参数服从一个多项式方程，其微扰展开恢复一个无限系列的图表。此外，我们还表明，我们的方程定义了广义相对论中相互作用粒子的有效两体视界;在圆形轨道的情况下，它对应于轨道可以保持圆形的最小可想象的间距。我们希望我们的研究结果简化高阶计算的两体问题，以及相互作用的二进制的非微扰特性的见解。

2020-08-31gr-qchep-th

广义相对论中的中子星：准平衡模型

Binary Neutron Stars in General Relativity: Quasi-Equilibrium Models

我们对准平衡圆轨道上的双星中子星进行了完全相对论计算。本文将爱因斯坦方程与相对论性流体静力平衡方程结合起来，求解任意间距等质量双星的初值问题。我们构造了定常静止质量序列，并确定了最内层的稳定圆轨道及其角速度。我们发现，一个中子星的准平衡最大允许质量在一个紧密的双星略大于孤立。

1997-04-08astro-phgr-qc

基于有效单体数值相对论的偏心双星黑洞的高多极引力波模型

A higher-multipole gravitational waveform model for an eccentric binary black holes based on the effective-one-body-numerical-relativity formalism

基于有效单体（EOB）理论，我们构造了一个新的包含$(l,|m|)=(2,2),(2,1),(3,3),(4,4)$模的因式分解波形，它适用于一般赤道轨道上的自旋双黑洞（BBH）。当与$\texttt{SEOBNRv4}$的动力学相结合时，在准圆形轨道的情况下，由该新波形产生的$(l,|m|)=(2,2)$模式波形可以非常好地拟合原始$\texttt{SEOBNRv4}$波形。我们已经校准了我们的新波形模型，以模拟极端时空（SXS）目录。使用Advanced LIGO设计的灵敏度，对BBH与$(20,200)M_\odot$中的总质量进行比较。对于准圆的情况下，我们比较了我们的$(2,2)$模式波形的281数值相对论（NR）模拟的BBH沿准圆轨道。匹配系数均大于98%。对于椭圆情形，我们使用了24个数值相对论模拟沿椭圆轨道的BBH。对于每一个椭圆BBH系统，我们比较我们的建模重力极化对NR结果的倾角，初始轨道相位和源定位在天空中的不同组合。我们使用最小匹配因子相对于倾角，初始轨道相位和源定位来量化的性能的高次模式波形。我们发现，在引入高次模后，24个椭圆边带隙中最小匹配因子的最小值从90%增加到98%。根据我们以前的$\texttt{SEOBNRE}$波形模型，我们将新的波形模型称为$\texttt{SEOBNREHM}$。我们的$\texttt{SEOBNREHM}$波形模型可以…

2021-02-17gr-qc

从广义相对论推导Tully-Fisher定律：对晕暗物质存在的质疑

Derivation of the Tully-Fisher Law from General Relativity Theory: Doubts about the Existence of Halo Dark Matter

观测表明，盘状星系的恒星绕星系核心的圆周速度的四次方与光度L成正比。这就是所谓的塔利-费舍尔定律。由于L与星系的质量M成正比，因此圆速度的四次方与M成正比。然而，牛顿力学告诉我们，圆周速度的平方与M成正比。为了纠正这一巨大的差异，天文学家假设晕暗物质的存在。在本文中，我们表明，广义相对论理论产生一项的塔利-费舍尔形式。这使人们对星系晕暗物质的必要性和存在性产生了怀疑。

1999-07-19astro-phgr-qcmath-ph

广义相对论中的始圆与庞加莱共振

Epicycles and Poincaré Resonances in General Relativity

测地线偏差法提供了任意背景时空中测地线的解析近似。因此，该方法在许多实际情况下是有用的工具。在本说明中，我们指出了一些微妙的应用程序的方法有关的长期运动，在第一次以及在更高的顺序。特别是，我们工作的一般二阶贡献束缚轨道史瓦西时空，并表明，它提供了很好的分析结果，一直到最里面的稳定的圆形轨道。

2010-11-17gr-qc

基于广义相对论渐近后牛顿格式的运动方程

Equations of motion according to the asymptotic post-Newtonian scheme for general relativity

我们总结了最近的工作做标题的主题。首先，我们给出了调和规范下广义相对论的后牛顿（PN）近似的渐近格式。然后，我们讨论了定义的质心和推导方程的运动，根据该计划。最后，简要分析了在运动方程中出现新项的原因。

2005-10-07astro-phgr-qc

在后牛顿广义相对论近似下中子星最内层稳定圆轨道的位置

Location of the innermost stable circular orbit of binary neutron stars in the post Newtonian approximations of general relativity

在本文中，我们提出了我们最近的研究结果的最内稳定圆轨道（ISCO）的位置的双中子星（BNS）在几个层次的后牛顿（PN）近似。目前我们得到的结论是：（1）即使在牛顿情形下，对于足够刚性的物态方程，也存在ISCO。当恒星的质量和半径一定时，较软的物态方程在ISCO $Ω_{ISCO}$处的角速度较大：（2）当我们考虑第一次PN修正时，大致有两种效应。一个是双星对双星自身引力的影响，另一个是双星间引力的影响。由于前者，双星中的每颗恒星变得紧凑，潮汐效应减弱。结果，$Ω_{ISCO}$趋于增加。另一方面，后者具有使双星轨道不稳定的性质，并且$Ω_{ISCO}$趋于减小。但如果同时考虑这两种效应，则前者的影响要比后者强，并且随着1 PN修正的增加，$Ω_{ISCO}$变大：（3）当质量和半径一定时，对于较软的物态方程，上述特征更为显著。这是因为对于较软的状态方程，每颗恒星的中心密度较大，容易受到GR校正的影响：（4）没有包括所有2PN效应的自洽计算，只有一些研究只包括两颗恒星之间的2PN引力效应。在这种情况下，该效应具有使双星轨道不稳定的性质，因此$Ω_{ISCO}$总是小于牛顿情况下的。如果我们考虑到每颗恒星的自引力的PN效应，则$Ω_{ISCO}$将增加。

1998-01-05gr-qc

准定常圆轨道上的二元黑洞

Binary Black Holes in Quasi-Stationary Circular Orbits

本文提出了一种确定近似描述准定常圆轨道双黑洞的广义相对论约束方程解的方法。具有任意线性动量的黑洞是按照勃兰特和布鲁格曼提出的方法构造的。准定常圆轨道由ADM质量的局部极小值确定，其方式类似于鲍姆加特和库克;然而，我们不是固定视视界的面积，而是固定空洞的裸质量的值。我们数值生成一个进化序列的准静止圆形轨道，并包括最内层的稳定圆形轨道。我们比较我们的结果与后牛顿的期望，以及库克和鲍姆加特的结果。我们还产生额外的数值结果描述的几何形状的动力学由于引力辐射的发射。

2002-05-18gr-qc

准圆形和非自旋黑洞双星系统的二阶引力自力与数值相对论波形的混合化

Hybridization of second-order gravitational self-force and numerical relativity waveforms for quasi-circular and non-spinning black hole binaries

Center for Gravitational Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校引力物理中心）

本文提出了一种混合GSF-NR波形方法，用于非自旋双黑洞系统，通过GSF提供旋进部分、NR提供合并和铃降部分，以降低计算成本并评估次主导模式对波形精度的影响。

2025-10-13gr-qc

广义相对论中运动粒子的辐射反应

Radiation Reaction on Moving Particles in General Relativity

已知史瓦西黑洞附近的粒子在一级近似下跟踪史瓦西背景的测地线。如果考虑粒子与自身场（标量场、电磁场或引力场）的相互作用，则路径不再是背景测地线，并且需要考虑粒子所经历的自作用力。在这篇论文中，一个最近提出的方法来计算的自我力的实现。根据这种方法，自作用力来自于粒子与正则余项标量场、电磁势或度规微扰的相互作用。这个正则余项是从运动粒子产生的度规扰动的滞后标量场电磁势中减去奇异部分（不施加力）得到的。首先，计算了在Schwarzschild背景中运动的不同源的奇异标量场、电磁势和度规扰动。为此，使用移动源附近的Thorne-Hartle-Zhang坐标。然后，模式和正则化方法最初提出的直接标量场，并计算的正则化参数的奇异部分的标量场和一阶径向导数的奇异部分的自作用力。并给出了在Schwarzschild时空中沿圆测地线运动的粒子的延迟标量场的数值计算。最后，计算了标量粒子在圆史瓦西轨道上运动时的自作用力，并给出了自作用力对圆轨道频率影响的一些结果。

2003-08-14gr-qc

黑洞圆轨道的最优逃逸

Optimal escape from circular orbits around black holes

利用最近在arXiv：1105.5235中发展的广义相对论中的最优火箭轨迹理论，我们证明了使用切向瞬时加速度逃离史瓦西时空中稳定圆形轨道的“明显”机动满足最优性条件当且仅当加速度的大小小于某个界限时。

2012-07-13gr-qcmath.OC

正压流体薄壳虫洞的稳定性与圆形光子轨道的关系

Relation between circular photon orbits and the stability of wormholes with the thin shell of a barotropic fluid

该研究在广义相对论中构造正压流体薄壳虫洞，证明无动量流穿过喉道时虫洞稳定性可由原始时空的（反）光子球圆形光子轨道表征，为薄壳稳定性分类提供依据。

2024-01-22gr-qc

准圆形、自旋、非旋进二元黑洞合并的数值相对论波形的可解释的AI预报

Interpretable AI forecasting for numerical relativity waveforms of quasi-circular, spinning, non-precessing binary black hole mergers

University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）

我们提出了一个深度学习人工智能模型，能够学习和预测描述准圆形，旋转，非旋进二元黑洞合并的数值相对论波形的后期螺旋，合并和振铃。我们使用的NRHybSur3dq8代理模型产生训练，验证和测试集的$\ell=|m|=2$波形，覆盖参数空间的二进制黑洞合并与质量比$q\leq8$和个人自旋$|s^z_{\{1,2\}}| \leq 0.8$。这些波形覆盖时间范围$t\in[-5000\textrm{M}, 130\textrm{M}]$，其中$t=0M$标记合并事件，定义为波形幅度的最大值。我们利用阿贡领导力计算设施的ThetaGPU超级计算机，使用150万个波形的训练集来训练我们的AI模型。我们使用了16个NVIDIA DGX A100节点，每个节点由8个NVIDIA A100 Tensor Core GPU和2个AMD Rome CPU组成，在3.5小时内完全训练了我们的模型。我们的研究结果表明，人工智能可以准确地预测数值相对论波形的动态演化的时间范围$t\in[-100\textrm{M}, 130\textrm{M}]$。对190，000个波形的测试集进行采样，我们发现目标波形和预测波形之间的平均重叠在所考虑的整个参数空间上为$\gtrsim99\%$。我们还将科学可视化和加速计算相结合，以确定我们模型的哪些组件从早期和晚期波形演变中获取知识，以准确预测数值相对论波形的后期部分。…

2022-01-17astro-ph.IMcs.AIgr-qc

广义相对论中具有Nojiri-Odintsov截止的全息暗能量模型

On a holographic dark energy model with a Nojiri-Odintsov cut-off in general relativity

本文考虑了具有Nojiri - Odintsov截断的广义全息暗能量的加速膨胀大尺度宇宙~（广义相对论）模型。根据观测到的大尺度宇宙的对称性，暗物质的第二种成分被假定为无压冷暗物质。此外，我们假设这两个组成部分之间的相互作用的具体形式，除了宇宙学分析，我们讨论了适当的结果$Om$和$Om3$分析和组织密切关注的模型通过状态层次分析，太。通过这种方式，我们主要研究相互作用对我们宇宙背景动力学的影响~（在特定的相互作用形式内）。为了完成宇宙学分析，状态探测器参数$(r,s)$和$(ω^{\prime}_{de}, ω_{de})$的当前值已被估计为所有的情况下，证明了广义热力学第二定律的有效性。我们的研究表明，所考虑的唯象模型的理论结果与现有的观测数据和对称性是一致的。

2016-06-15gr-qc

中子星的内稳定圆轨道

Innermost stable circular orbits of neutron stars in dilatonic-Einstein-Gauss-Bonnet theory

利用Einstein-Gauss-Bonnet理论研究了快速旋转中子星的最内层稳定圆轨道。将适当标度的ISCO性质的普适关系从广义相对论推广到广义Einstein-Gauss-Bonnet理论，得到了附加关系.

2018-12-06astro-ph.HEgr-qchep-th

史瓦西时空中的振动系统：朝向引力的新实验？

Vibrating systems in Schwarzschild spacetime: towards new experiments in gravitation?

本文研究了Schwarzschild时空中自由落体两体系统的高频振动效应。作为参考运动的同一系统没有振动的圆形轨道周围的中心体被认为是。振动引起的这种运动的扰动，其周期接近于轨道周期，与希罗科夫效应\cite{Shirokov:1973gr}的简单情况一致。在广义相对论中，微扰的振幅主要由高速效应所控制，高速效应在圆形轨道的半径$r$内线性增长，而在牛顿极限下幸存的主导项则衰减为$1/r$。因此，即使在很大的半径牛顿物理和广义相对论之间的显着差异被发现。我们给出了一个估计的这种影响的一些分子振动的系统绕地球运行。

2009-04-29gr-qc

时域现象学多极波形用于椭圆轨道对齐自转二体黑洞

Time-domain phenomenological multipolar waveforms for aligned-spin binary black holes in elliptical orbits

Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Max Plank Institut für Gravitationsphysik (Albert Einstein Institut)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（空间科学研究所（欧洲空间信息中心，西班牙高等科学研究委员会））；Dutch National Institute for Subatomic Physics (Nikhef)（荷兰国家亚原子物理研究所（尼赫夫））

IMRPhenomTEHM是一种用于椭圆轨道对齐自转二体黑洞的时域现象学多极波形模型，具有高精度和低不忠度，适用于未来的引力波观测。

2025-03-17gr-qc

第三类后牛顿近似下二元黑洞的最内圆轨道

Innermost circular orbit of binary black holes at the third post-Newtonian approximation

最近在广义相对论的3 PN近似下导出了两个质点的运动方程。从这项工作中，我们确定了最里面的圆形轨道或ICO的位置，由二进制的3 PN能量的最小值定义为圆形轨道的轨道频率的函数。我们发现，后牛顿级数收敛以及相同的质量。自旋效应适当的共转黑洞双星。我们比较的结果与最近的数值计算的ICO的情况下，两个黑洞正好在圆形轨道（螺旋对称）。一致性非常好，表明3 PN近似足以定位两个质量相当的黑洞的ICO。这个结论是用标准泰勒形式表示的后牛顿展开式得出的，而不使用诸如Padé近似和/或有效单体方法等重算技术。

2002-05-16gr-qc

Hartle-Thorne圆测地线

The Hartle-Thorne circular geodesics

哈特尔-索恩度规是真空爱因斯坦场方程的精确解，它描述了任何缓慢而刚性旋转、静止和轴对称物体的外部。度规给出的精度高达二阶项的身体的角动量，和一阶在其四极矩。我们给出了Hartle-Thorne度规中的圆测地线的解析公式，其精度与Hartle-Thorne度规相同。它们描述了角速度、角动量、能量、周转频率、剪切、涡度和费米-沃克岁差。这些量与几种天体物理现象有关，特别是与黑洞和中子星源X射线光度中观测到的高频、千赫准周期振荡（kHz QPO）有关。据信，kHz QPO数据可用于测试爱因斯坦的广义相对论的强场状态，以及构成中子星的超致密物质的物理学。

2003-12-15gr-qc

Einstein-Gauss-Bonnet引力中的圆轨道

Circular Orbits in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity

在n维牛顿引力理论、爱因斯坦广义相对论和爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论的背景下，研究了与围绕球对称引力中心运动的粒子有关的圆轨道在径向和垂直扰动下的稳定性。还考虑了宇宙学常数的存在。我们发现，这个常数以及高斯-博内耦合常数是至关重要的$n>4$的稳定性。

2008-10-07gr-qchep-th

弯曲的平行织物上的圆形轨道

Circular orbits on a warped spandex fabric

我们提出了一个理论和实验分析的圆形轨道由一个大理石滚动的翘曲织物。我们发现，织物内部的轨道路径的质量影响的大理石的运动在一个非平凡的方式，甚至可以主导的轨道特性。我们还比较了开普勒这样的轨道的表达式类似的表达式，在存在一个恒定的真空能量的球对称的大质量物体的轨道，如广义相对论所描述的。

2013-12-10gr-qcphysics.class-ph

论测地偏差方程在广义相对论中的适用性

On the Applicability of the Geodesic Deviation Equation in General Relativity

在广义相对论的框架下，研究了高度对称时空中标准测地偏差方程的解及其适用范围。在史瓦西时空中，该解被用来模拟卫星轨道星座及其围绕球对称地球模型的偏差。研究了圆参考曲线摄动的空间形状和轨道根数。特别地，我们重新考虑了牛顿引力中的偏差方程，然后通过比较确定了广义相对论中的相对论效应。附近的卫星轨道的偏差，从基本的测地方程的精确解构造，比较的测地偏差方程的解决方案，以评估后者的准确性。此外，我们评论了史瓦西时空中所谓的希罗科夫效应和一阶偏差方法的局限性。

2019-02-19gr-qc

用张量四标量理论研究星系中的暗物质III

Dark matter in galaxies according to the tensor-four-scalars theory III

我们继续研究张量四标量理论，它是广义相对论的修正。我们包括正常物质通过应用位移，削减，并反映方法，我们以前的真空解决方案与黑暗的晕。得到的盘状解具有物理和非物理特征：大半径下物质密度与圆周速度的四次方成正比，符合Tully-Fisher关系;但径向压力为负。

2012-05-19gr-qc

利用数值相对论方法进行自力求算

Self-force calculations with numerical relativity methods

California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Zurich（苏黎世大学）；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））；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；State University of New York at Geneseo（纽约州立大学杰纳西奥分校）；University College Dublin（都柏林大学学院）；University of Southampton（南安普顿大学）；Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, Cornell University（康奈尔大学）

针对极端质量比旋近（EMRI）的引力波建模，提出一种结合m模分离、vtu切片、高阶间断伽辽金离散化、自适应网格细化和Krylov型线性求解器的数值方法，在克尔时空中实现二阶自力求算，并达到指数收敛。

2026-06-03gr-qc

动态黑洞标量化过程中圆轨道的演化与破坏

Evolution and disruption of circular orbits during dynamic black hole scalarization

Lanzhou University（兰州大学）

本研究通过数值相对论模拟，发现动态黑洞标量化过程中标量毛的生长会破坏初始稳定圆轨道，使其变为偏心轨道或坠入黑洞，为标量场与黑洞动力学相互作用及引力波观测提供新见解。

2026-09-24gr-qc

广义相对论中叶理间的稳定性

Stability between foliations in general relativity

本文的目的是研究沿另一叶理的向量场的积分曲线的平行输运保持不变的叶理。根据这一思想，我们定义了叶理间稳定性的新概念。一个特殊的情况下的稳定性（称为定期稳定性）进行了研究，给出了一个有用的表征方面的黎曼曲率张量。这一特征使我们能够证明在史瓦西和罗伯逊-沃克时空中不存在维数大于1的正则自稳叶理。最后，我们研究了在其他时空中，如$pp$ -波时空中规则自稳叶理的存在性。

2005-06-07gr-qc

伪复广义相对论：Schwarzschild，Reissner-Nordström和Kerr解

Pseudo-Complex General Relativity: Schwarzschild, Reissner-Nordström and Kerr Solutions

进一步考虑了伪复广义相对论（pc-GR）。提出了一种新的投影方法。结果表明，pc-GR自动引入项到系统中，可以解释为暗能量。研究了修正的伪复Schwarzschild解。暗能量部分被视为液体和可能的解决方案进行了讨论。因此，避免了大质量恒星坍缩成$r=0$处的奇点，也没有事件视界形成。因此，黑洞并不存在。由此产生的物体可以被看作是一颗灰色的星星。它不包含奇点，这再次强调它不是一个黑洞。给出了带电大质量天体（Reissner- Nordström）和旋转灰星（Kerr）的修正。对于后者，提出了一种特殊的解决方案。最后，我们将考虑在圆形轨道上的质量的轨道速度，并提出一个可能的实验验证。

2012-02-29gr-qc

带电旋转尘埃盘赤道面内的圆形测地轨道

Circular geodesic orbits in the equatorial plane of a charged rotating disc of dust

本文研究带电旋转尘埃盘外部时空中中性试验粒子的赤道圆形测地轨道，推导出适用于一般渐近平坦轴对称稳态反射对称电真空时空的角速度、比能量和比角动量闭合公式，并比较了其与Kerr-Newman黑洞附近圆周运动的异同。

2024-08-28gr-qc

反射对称性与赤道圆轨道存在的可能联系

Possible connection between the reflection symmetry and existence of equatorial circular orbit

研究了广义相对论中真空定态轴对称时空的圆赤道轨道与赤道面上反射对称性之间的联系。研究了赤道圆轨道在垂直于赤道平面方向上的行为，讨论了反射对称存在和不存在时的不同结果。我们的结论是，在没有赤道反射对称性的情况下，无论是稳定的还是不稳定的圆轨道都不可能存在于赤道平面上。此外，为了解决观测方面，我们提供了两个可能的例子，引力波天文学和薄吸积盘，可以把对称性破缺参数的限制。

2021-06-10astro-ph.HEgr-qc

验证广义相对论和基础物理学的LARES空间实验的蒙特卡罗模拟

Monte Carlo Simulations of the LARES space experiment to test General Relativity and fundamental physics

2012年2月成功发射了LARES（激光相对性卫星）卫星。LARES空间实验的基础是激光测距卫星LARES、LAGEOS（激光地球动力学卫星）和LAGEOS 2的轨道测定，以及GRACE（重力恢复和气候实验）任务对地球重力场的测定。它将测试一些基本的物理学预测，并提供爱因斯坦的广义相对论预测的框架拖曳效应的精确测量。通过对LARES实验的100次蒙特卡罗模拟，并根据GRACE最新的重力场测量结果对LARES、LAGEOS和LAGEOS 2的轨道进行模拟，发现标架拖曳测量的系统误差约为广义相对论效应的1.4%，证实了以前的误差分析。

2013-10-09gr-qc

广义相对论中的null超曲面：内在对称性和微分不变量

Null hypersurfaces in general relativity: Intrinsic symmetries and differential invariants

本文研究广义相对论中null超曲面的内在对称性与微分不变量，通过分类和正常形式分析，探讨视界特性。

2026-03-12gr-qc

无质量共形耦合标量场可穿越虫孔圆轨道的稳定性分析

Stability analysis of circular orbits around a traversable wormhole with massless conformally coupled scalar field

本文研究了在可穿越虫洞时空背景下的圆轨道的稳定性，该时空背景是爱因斯坦场方程与无质量标量场共形耦合的解。利用李雅普诺夫稳定性方法研究了非自旋测试粒子在TWH时空中的圆轨道（类时轨道和零轨道）的稳定性。在类时测地线的情况下，粒子被限制在四种不同类型的有效势中运动，这取决于具有离心和引力部分的角动量L的不同值。零测地线的有效势只包含一个离心部分。进一步，我们根据不动点的李雅普诺夫稳定性刻画了不动点的特征，从而通过描绘相应的相图将不动点处的圆轨道分为稳定中心点和不稳定鞍点.

2022-04-23gr-qc

‘暗压’：一种在深空产生与距离无关的圆形轨道速度且具有‘可调’总质量的度量

'Dark pressure': A metric that yields distance-independent circular orbital speed in deep space with 'tunable' total mass

本研究提出一种静态球对称时空度量，可产生大半径处恒定的圆形轨道速度，通过无量纲参数B调谐质量且不违反弱能量条件，还可与弗里德曼-罗伯逊-沃尔克度量合并满足宇宙学方程。

2026-08-25gr-qc

在闵可夫斯基和史瓦西背景下广义相对论特征表述的线性区

On the Linear Regime of the Characteristic formulation of General relativity in the Minkowski and Schwarzschild's Backgrounds

我们在这里提出的线性制度的爱因斯坦场方程的特征制定。通过一个简单的分解度规变量的自旋加权球谐函数，场方程表示为一个系统的耦合常微分方程。将它们解耦的过程导致$J$的简单方程-邦迪-萨克斯度量变量之一-在文献中称为主方程。然后，这最后一个方程是解决方面的第一类贝塞尔函数的闵可夫斯基的背景下，并在Heun的功能在史瓦西的情况下。此外，在考虑物质源时，还考虑了类时世界管的边界条件。这些边界条件计算的所有多极模式。一些例子作为点粒子二进制的圆形和偏心轨道，在闵可夫斯基的背景下显示为这种形式主义的特殊情况。

2016-11-17gr-qc

旋量统一量子场论与广义相对论结构的关系

Relation of a Unified Quantum Field Theory of Spinors to the Structure of General Relativity

基于统一的旋量量子场论，我们假定旋量可以描述所有的物质场及其相互作用，根据旋量空间的一般联系，构造了广义相对论的时空结构。四分体场和相应的度规场由基本物质场内部空间中的旋量的时空依赖基组成。与扭量理论类似，如果我们假设旋量空间具有辛结构，时空度规的闵可夫斯基签名与基本物质的旋量性质有关。等效原理和背景无关性产生于所有基本场都由基本旋量场组成的事实。这意味着广义相对论的时空结构似乎是物质场基本理论的结果，而不是相对论性量子场论通常设定的前提。

2009-03-29gr-qchep-th

圆形限制性三体问题的半相对论方法及3：2共振附近的数值试验

A semi-relativistic approach to the circular restricted three body problem and a numerical experiment around the 3:2 resonance

得到了一个接近于广义相对论中三体问题研究的哈密顿量。我们用它来研究相对论版本的圆形限制性三体问题，其中第一个机构是最重的，第三个机构是一个测试粒子。我们主要研究3：2共振附近的轨道。我们表明，尽管相对论和牛顿轨道之间的显着差异，大部分的共振区域被保存。然而，与牛顿的情况不同，第二个和第三个物体之间的频率不再相同。

2005-12-01astro-phgr-qc

对最内层稳定圆轨道的保守自作用力修正：与多种后牛顿基方法的比较

Conservative self-force correction to the innermost stable circular orbit: comparison with multiple post-Newtonian-based methods

巴拉克和萨戈最近计算了最内层稳定圆轨道（ISCO）的位移，这是由于轨道测试粒子的有限质量产生的保守自作用力。这是第一个具体的结果的自我力计划，并提供了一个确切的比较点近似后牛顿（PN）计算的ISCO。在这里，这个确切的ISCO移位与几乎所有已知的基于PN的方法进行比较。这些方法包括“非粒子化”方法和“粒子化”方法（后者通过构造再现测试粒子极限）。与精确结果的最佳协议被发现从有效的一体（EOB）计算，适合于数值相对论模拟。然而，如果考虑仅基于当前已知的3 PN阶保守动力学的未校准方法，则从Blanchet和Iyer（2003）的规范不变ISCO条件中找到最佳一致性。该方法无需任何重新计算即可重现准确的测试粒子极限。PN方法与等质量ISCO的比较也进行了。本研究的结果表明，EOB方法--虽然准确地纳入了保守的测试粒子动力学--但（在没有校准的情况下）并没有比标准PN方法更准确地纳入保守的自作用力效应。我还考虑如何保守的自我力ISCO位移，结合数值相对论计算的ISCO，可以用来限制我们的知识（1）EOB有效的度量，（2）唯象的inspiral合并ringdown模板，（3）4PN和5 PN的PN轨道能量的顺序项。这些限制有助于构建更好的引力波模板。最后，我提出了一种新的方法来校准未知PN条款的螺旋模板使用数值相关性计算。

2011-01-24astro-ph.HEgr-qc

圆周运动中观察者的命运

The fate of observers in circular motion

在牛顿物理学或广义相对论中，能量耗散导致沿圆形轨道运动的观察者缓慢地螺旋形地朝向引力场的源。我们表明，能量的损失具有相同的效果，在任何引力理论尊重弱等效原理，通过展示一个大质量的测试粒子的能量和它的轨道的稳定性之间的密切关系。最终，大质量粒子要么陷入，要么被推向广义牛顿势的最小值，在那里它们变得静态。此外，我们构建了一个玩具度量，它显示了一个未绑定的最内部的稳定的圆形轨道，允许粒子到达这个轨道被驱逐。

2022-02-17astro-ph.HEgr-qchep-th

二元黑洞的最内稳定圆轨道

The Innermost Stable Circular Orbit of Binary Black Holes

本文介绍了一种新的方法来构造解的广义相对论的约束方程描述双黑洞在准圆轨道。用Brandt和Bruegmann最近提出的一种简单的方法可以构造任意动量的黑洞对，然后通过沿视界面积恒定的序列寻找结合能的极小值来找到准圆轨道.这种方法产生的二元黑洞在一个“三层”的流形结构，而不是“两层”的结构，在保形成像的方法采用库克早些时候。我们专注于定位最内层的稳定圆轨道，并与以前的计算进行比较。我们的结果证实了库克和暗示，基本的流形结构有一个非常小的影响，最内层的稳定的圆形轨道的位置。

2000-04-16astro-phgr-qc

圆孔中的方钉：在一般引力理论中为孤立黑洞选择合适的角动量

Square Peg in a Circular Hole: Choosing the Right Ansatz for Isolated Black Holes in Generic Gravitational Theories

如果时空是圆形的，那么时空的度规可以大大简化。我们证明了在广义有效引力理论中，如果一个静止的、轴对称的、渐近平坦的解可以从广义相对论极限的解微扰地得到，那么这个解的时空一定是圆的。这个结果适用于一个广泛的类引力理论，包括任意标量和矢量在其轻部门，只要他们的非标准动力学项和非最小耦合引力微扰处理。

2021-06-18astro-ph.HEgr-qchep-ph

伪复广义相对论中的光线追迹

Ray-tracing in pseudo-complex General Relativity

受可能观测到的银河系中心和M87星系中的黑洞候选者的启发，射线追踪方法被应用于标准广义相对论（GR）和最近提出的扩展，伪复广义相对论（pc-GR）。由于所研究的pc-GR模型的校正项导致接近大质量物体的轨道运动较慢。此外，一个最内层的稳定圆轨道（ISCO）的概念修改的pc-GR模型，允许粒子更接近中心对象的自旋参数$a$的大多数值比在GR。因此，吸积盘，周围的大质量的物体，是更明亮的pc-GR比在GR。铁K $α$发射线的轮廓也计算为强引力的区域，这些都是很好的观测。指出了两种理论之间的差异。

2014-04-29astro-ph.GAgr-qc

广义相对论中一种新的CUDA-C射线示踪剂--MALBEC

MALBEC: a new CUDA-C ray-tracer in General Relativity

提出了一个新的追踪不带电黑洞轨道的CUDA-C程序。这个名为MALBEC的代码利用图形处理单元和CUDA平台来跟踪史瓦西和克尔中的零和类时测试粒子。此外，一个新的一般方程组，描述任何类时测试粒子在赤道平面内的闭合圆形轨道的推导。这些方程是非常重要的，以便比较的轨道的解析行为与数值结果，并验证正确的实施的龙格-库塔算法在MALBEC。最后，其他数值测试进行，表明MALBEC是能够重现一些众所周知的结果，在这些指标中，在一个更快，更有效的方式比传统的CPU实现。

2018-03-31gr-qcphysics.comp-ph

弱场和强场近似与Kehagias-Sfetsos时空的圆轨道

Weak and strong field approximations and circular orbits of Kehagias-Sfetsos space-time

在弱场和强场区域研究了Kehagias-Sfetsos渐近平坦黑洞和Hoenava-Lifshitz引力的裸奇点解.在弱场极限下，由Kehagias-Sfetsos球对称解产生的引力场比广义相对论中Schwarzschild黑洞的引力场弱.在强场区域，具有$ω_{0} \ll 1 $的裸奇点显示出不寻常的距离依赖性：当接近奇点时，引力变得更弱。对圆轨道的稳定性进行了分析。而在黑洞的情况下，角动量的平方应该大于某个有限的，非零的最小值，在裸奇点的情况下，有稳定的圆形轨道的任何非零值的角动量。在这个制度中，我们证明了存在一个下确界的允许半径的圆形轨道（对应于消失的角动量）。

2013-12-16gr-qchep-th