Analysis and research on superradiant stability of Kerr-sen Black Hole
本研究针对Kerr Sen黑洞的超辐射稳定性问题，引入额外变量y推广已有结论，明确了微扰频率的特定范围下该黑洞具备超辐射稳定性，其特性与KN黑洞的超辐射特征相似。
2025-08-01 gr-qc
Quasinormal modes, quasibound states, scalar clouds, and superradiant instabilities of a Kerr-like black hole
我们用连分式方法确定了类克尔黑洞周围标量场的本征频率。本文所考虑的类Kerr度规是Konoplya，Rezzolla和Zhidenko提出的轴对称黑洞的一般参数化的一个子类。除了质量$M$和比角动量$a$，黑洞还依赖于第三个参数$η$，称为变形参数。研究了形变参数对黑洞周围大质量标量场的准正规模和准束缚态的影响。特别是，我们计算的时间尺度与超辐射不稳定性的标量场在这样的时空。本文还讨论了这些不稳定性可能形成的定常标量云的性质。
2022-07-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bounds on the mass of superradiantly unstable scalar fields around Kerr black holes
本文利用连分数方法数值计算了克尔黑洞中超辐射不稳定标量场的质量上限，发现其随角动量数增大而趋近已知最严格解析界，并给出了随自旋参数变化的高精度解析拟合公式，对天体物理中超辐射观测研究具有重要意义。
2024-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant stability of the Kerr black hole
本文用代数方法证明Kerr黑洞在互补参数区域对特定标量扰动的稳定性，补充了Hod的结果，为超辐射稳定条件提供新证据。
2023-12-25 gr-qc
Asymptotic completeness for superradiant Klein-Gordon equations and applications to the De Sitter Kerr metric
证明了一类超辐射Klein-Gordon方程的渐近完备性。我们的结果被应用到Klein-Gordon方程的De Sitter Kerr度规与小角动量的黑洞。对于这个方程，我们得到了场的固定角动量的渐近完备性。
2014-05-21 gr-qc math-ph math.AP
Superradiant Instability and Backreaction of Massive Vector Fields around Kerr Black Holes
我们研究的增长和饱和的超辐射不稳定性的复杂，大质量的矢量（Proca）场，因为它提取的能量和角动量从旋转的黑洞，使用数值解的完整的爱因斯坦Proca方程。我们集中在一个快速旋转的黑洞（$a=0.99$）和占主导地位的$m=1$方位角模式的Proca场，与实部和虚部的字段选择产生一个轴对称的应力-能量张量，因此，时空。我们发现超过$9\%$的黑洞的质量可以转移到场中。在所有研究的情况下，当黑洞的视界频率降低到与黑洞周围自发形成的Proca云的频率相匹配时，超辐射不稳定性平稳地饱和。
2017-06-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Superradiant instability of the Kerr-like black hole in Einstein-bumblebee gravity
在洛伦兹对称性自发破缺的爱因斯坦-大黄蜂引力模型中，最近得到了一个精确的类克尔解。本文研究了类克尔黑洞在大质量标量场扰动下的超辐射不稳定性。我们发现洛伦兹破缺参数$L$不影响超辐射区或束缚态区。然而，由于$L$出现在度规中，并且它的影响不能通过重新定义旋转参数$\tilde{a}=\sqrt{1+L}a$来消除，它确实影响了束缚态光谱和超辐射。我们用连分式方法计算了束缚态谱，并讨论了$L$对最大束缚能和阻尼率的影响。由于超辐射条件和束缚态条件都能满足，因此可能发生超辐射不稳定性。与Kerr黑洞相比，该黑洞的超辐射不稳定性不仅非单调地依赖于黑洞的转动参数$\tilde{a}$和黑洞质量$M$与场质量$μ$的乘积，而且还依赖于Lorentz破缺参数$L$ .通过Monte Carlo方法，我们发现对于$l=m=1$态，最不稳定的模出现在$L=-0.79637$，$\tilde{a}/M=0.99884$和$Mμ=0.43920$处，其场的最大增长率约为Kerr黑洞中的10倍.
2021-11-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extremal rotating black holes, scalar perturbation and superradiant stability
由于超辐射模的存在，（带电）旋转黑洞在（带电）质量标量场扰动下可能是不稳定的。稳定性取决于系统的参数。本文研究了四维极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在有质量和荷质量标量扰动下的超辐射稳定参数空间。对于极端Kerr情形，当标量扰动的角频率和固有质量满足不等式$ω<μ/\sqrt{3}$时，极端Kerr黑洞和标量扰动系统是超辐射稳定的.对于Kerr-Newman黑洞，当标量扰动的角频率满足$ω<qQ/M$，黑洞与标量扰动的质荷比乘积满足$\fracμ{q}\frac{M}{Q} > \frac{\sqrt{3 k^2+2} }{ \sqrt{k^2+2} },~k=\frac{a}{M}$时，极值Kerr-Newman黑洞在带电标量扰动下是超辐射稳定的.
2021-05-05 gr-qc
Superradiant instability in slowly rotating Kerr-Newman black holes
研究了慢转Kerr-Newman（sKN）黑洞在带电质量标量扰动下的超辐射不稳定性。这些黑洞更像是Reissner-Nordström黑洞，而不是Kerr-Newman黑洞。本文计算了低频极限下有质量标量超辐射散射的负吸收截面。从标量势分析中，我们发现在sKN黑洞中不允许超辐射不稳定性，因为俘获阱的条件与超辐射条件不相容。然而，如果sKN黑洞被放置在反射腔内，能量提取的速率可能会呈指数增长。最后，通过对渐近标量势和波函数的分析，得到了sKN黑洞中陷阱阱具有准束缚态的条件。
2022-06-12 gr-qc hep-th
Superradiant instability of area quantized Kerr black hole with discrete reflectivity
本文研究了面积量子化Kerr黑洞周围大质量标量场的超辐射不稳定性，发现离散反射率使超辐射模式仅在特定质量范围内存在，且面积量子化可终止或抑制玻色云形成。
2025-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Analytical study of superradiant instability for five-dimensional Kerr-Gödel black hole
在五维最小超引力理论下，研究了旋转渐近哥德尔黑洞（Kerr-Gödel黑洞）的超辐射不稳定性.通过求解标量场微扰的Klein-Gordon方程的匹配渐近展开方法，我们证明了在超辐射区，准正规频率的复数部分为正。这意味着超辐射模的不稳定性越来越大。这种不稳定性的原因是渐近无穷远的Dirichlet边界条件，这与反德西特（AdS）时空中旋转黑洞的边界条件相似。
2013-01-23 gr-qc hep-th
Comment on "Superradiant stability of the Kerr black holes" (arXiv:1907.09118)
Guangzhou University（广州大学）
该文对Kerr黑洞的超辐射稳定性进行评论，通过分析多项式系数改进了稳定性条件，扩大了稳定区域并收紧了快速旋转黑洞的稳定性边界。
2026-01-16 gr-qc
Scalar clouds and the superradiant instability regime of Kerr-Newman black hole
本文研究了由大质量带电标量场与带电旋转Kerr-Newman黑洞线性耦合组成的物理系统。给定黑洞的参数和一组特定的“量子”数，用3条简单的约束线和标量云存在线将标量场的参数空间划分为5个分区。在这些分区的系统的物理性质。结果表明，超辐射不稳定性可能只在两个分区中产生。特别是，它示出的标量云的质量和电荷都有界在一个有限的区域。我们的结果可用于快速判断超辐射不稳定性的可能性和黑洞周围标量云的存在。
2016-06-28 gr-qc
Superradiant instabilities in the Kerr-mirror and Kerr-AdS black holes with Robin boundary conditions
最近的研究发现，具有Robin边界条件的标量场可以同时触发BTZ黑洞的超辐射不稳定性和体不稳定性。为了理解这种行为的普遍性和仔细研究这种行为的起源，我们考虑在这里的克尔BH的超辐射不稳定性限制在镜状腔或在AdS空间，也触发了一个标量场与红细胞。这些边界条件是确保空腔/AdS空间是一个孤立系的最一般的边界条件，并且作为一种特殊情况，包括通常考虑的Dirichlet边界条件（DBC）。尽管某些红细胞的超辐射模式与DBCs的超辐射模式只有轻微的不同，但在这两种情况下，我们发现，当我们改变红细胞时，频率的虚部可以达到任意大的正值。我们将这种增长解释为当某些RBC被施加到镜状腔或AdS边界时，由两种受限几何形状的体积不稳定性引起的，而不是由BH的能量提取引起的，与BTZ行为类似。
2018-02-01 gr-qc hep-th
Superradiant instability of a massive scalar on the Kerr spacetime
研究了Kerr黑洞在大质量标量扰动下的超辐射不稳定性。当对大的$r$展开标量势$V_K(r)$时，我们得到一个势$V_i(r)$。用牛顿势$V_1(r)$和远区势$V_2(r)$研究超辐射不稳定性，用$V_3(r)$研究中性粒子绕Kerr黑洞运动时的测地线势$V_{gK}(r)$.因此，采用$V_{gK}(r)$来固定分离常数。通过对牛顿势$V_1(r)$和由$V_2(r)$得到的远区波函数的分析，得到了Kerr黑洞中陷阱阱具有准束缚态的条件.另一个条件，没有陷阱阱（一个微小的井）被发现产生一个渐近的束缚态。最后，我们讨论了势阱位于渐近区的超轻玻色子。
2022-07-03 gr-qc hep-th
Matter around Kerr black holes in scalar-tensor theories: scalarization and superradiant instability
在标量-张量引力理论中，在电真空中静止的、渐近平坦的黑洞可以用克尔-纽曼解族来描述，就像在广义相对论中一样。我们发现，存在两种机制，可以使克尔黑洞不稳定时，物质存在于附近的黑洞，因为这会导致有效质量的标量。第一种机制是当有效质量平方为负时出现的快子不稳定性，引发标量头发的发展-“自发标量化”的黑洞版本。第二种不稳定性与超辐射有关，当有效质量的平方为正值，并且当黑洞自旋超过某个阈值时，就会出现这种不稳定性。第二种机制也是标量波超辐射散射的共振效应的原因，其放大因子高达10^5或更高。
2014-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Superradiant instability of the Kerr brane
我们考虑克尔膜的线性引力扰动，四维以上真空爱因斯坦方程的精确解和弦论的低能解。通过对横向Ricci平坦空间张量调和函数中的扰动进行分解，证明了Kerr膜的张量型和矢量型度量扰动分别满足四维Kerr空间上的质量Klein-Gordon方程和Proca方程，其中质量项与调和函数的本征值成正比.在克尔黑洞中，大质量玻色子场引发了一种著名的超辐射不稳定性。因此，我们建立了在$D\geq6$维的克尔膜是引力不稳定的，由于超辐射。这些解对于Gregory-Laflamme不稳定性来说也是不稳定的，我们讨论了两种不稳定性发生的条件以及它们相当不同的性质。当横向维度被紧化并且比克尔视界小得多时，只存在超辐射不稳定性，其时间尺度比动力学时间尺度长得多。利用四维黑洞线性微扰研究的最新进展，我们的形式也可以用来讨论其他类型的高维黑天体。
2015-07-25 gr-qc hep-th
Massive Scalar Perturbation of Extremal Rotating Braneworld Black hole: Superradiant Stability Analysis
分析了膜世界极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在大质量标量扰动下的超辐射稳定性。这些黑洞解与四维黑洞解的不同之处在于潮汐电荷的存在，潮汐电荷与电荷不同，可以取正值和负值，并带有额外维度的特征。我们考虑有质量标量场对膜几何的扰动。从标量场的径向运动方程出发，求出了标量场感受到的有效势。对于超辐射稳定性，视界之外不应该有任何有效势阱。利用这个条件，我们确定了超辐射稳定性的参数空间，它依赖于黑洞和微扰的参数。在Kerr-like极值膜世界黑洞的情况下，我们得到了在大质量标量扰动下超辐射稳定性的潮荷界。类似地，对于慢旋转的Kerr-Newman类极端膜世界黑洞，我们得到了黑洞与标量场的质荷比乘积的一个下界，使得系统是超辐射稳定的.
2021-09-01 gr-qc
Superradiant instability of charged massive scalar field in Kerr-Newman-anti-de Sitter black hole
研究了Kerr-Newman-anti-de Sitter黑洞背景下带电大质量标量场的超辐射不稳定性。利用渐近匹配技术解析求解Klein-Gordon方程，证明了在超辐射区，准正规频率的复数部分为正。由于计算是在小黑洞的近似下进行的，结果表明小Kerr-Newman-anti-de Sitter黑洞对带小电荷的大质量标量场扰动是不稳定的.
2012-07-07 gr-qc hep-th
The Superradiant Instability in AdS
研究了超辐射扰动Kerr黑洞的中间态和终态行为。首先考虑渐近平坦背景中的超辐射散射。然后讨论了反德西特背景中克尔黑洞的情况。具体来说，我们回顾了已知的超辐射不稳定性产生的AdS和其可能的最终状态的行为。
2017-03-27 gr-qc hep-th
Superradiant instability of Kerr-de Sitter black holes in scalar-tensor theory
本文详细研究了标量张量引力中超辐射导致Kerr-de Sitter黑洞不稳定性的机制。我们的结果为研究具有宇宙学常数的天体物理黑洞中的标量张量引力提供了更多的线索。我们还讨论了在deSitter背景下的自发标量化，发现这种不稳定性也可以以一种特殊的形式发生在球形deSitter位形中。
2014-07-17 gr-qc hep-th
The spinning Kerr-black-hole-mirror bomb: A lower bound on the radius of the reflecting mirror
这种有趣的超辐射放大现象允许轨道运行的标量场从旋转的克尔黑洞中提取旋转能量。有趣的是，如果把黑洞-场系统放在一个反射镜内，防止场辐射能量到无穷远，能量提取率可以随时间呈指数增长。这个由Press和Teukolsky首先设计的Kerr黑洞标量场镜系统在过去的四十年里吸引了物理学家的注意。以前对这种旋转的{ \it黑洞炸弹}的数值研究揭示了一个有趣的事实，即如果反射镜放置得太靠近黑洞视界，超辐射不稳定性就会关闭。在本研究中，我们使用分析技术来探讨这个组成的克尔黑洞线性标量场镜系统的超辐射不稳定性制度。特别地，证明了在这个组合物理系统中，${r_{\text{m}}\over{r_+}}>{1\over 2}\Big(\sqrt{1+{{8M}\over{r_-}}}-1\Big)$的下界为指数增长的超辐射不稳定性的发展提供了必要条件，其中$r_{\text{m}}$是约束镜的半径，$r_{\pm}$是自旋Kerr黑洞的视界半径.我们进一步表明，在线性化的制度，这{ \it解析}推导出的约束镜的半径上的下限同意与直接{ \it数值}计算的超辐射不稳定性光谱的特征旋转黑洞镜炸弹。
2016-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytic treatment of the system of a Kerr-Newman black hole and a charged massive scalar field
已知带电旋转的克尔-纽曼黑洞对于带电大质量玻色子场的扰动是超辐射不稳定的，该玻色子场的固有频率位于有界区域$0 < ω< \text{min} \{ω_{\text{c}} \equiv m Ω_{\text{H}} + qΦ_{\text{H}},μ\}$ [这里$\{Ω_{\text{H}}, Φ_{\text{H}}\}$分别是克尔-纽曼黑洞的角速度和电势，而$\{m,q,μ\}$分别是场的方位调和指数、电荷耦合常数和固有质量]。本文研究了近极值Kerr-Newman黑洞时空中线性化带电质量标量场的复共振谱。有趣的是，它表明，在超辐射放大的临界频率$ω_{\text{c}}$和程函大质量制度，爆炸标量场的超辐射不稳定性增长率的特点是由一个非平凡的（非单调）的无量纲的电荷质量比$q/μ$的依赖。特别地，对于给定的中心Kerr-Newman黑洞的参数$\{M,Q, J\}$，我们解析地确定了爆炸标量场的最佳荷质比$q/μ$，使组合Kerr-Newman黑洞带电质量标量场系统的超辐射不稳定性增长率{ \it}最大化.
2016-09-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Numerical investigation of the dynamics of linear spin $s$ fields on a Kerr background II: Superradiant scattering
通过数值积分齐次Teukolsky主方程，在时域内研究了线性自旋$s=0,\pm 1,\pm 2$场在Kerr黑洞背景上的超辐射散射.应用的数值装置已经被用于研究旋转黑洞背景下电磁和度规扰动的长时间演化和尾部行为[arXiv：1905.09082v3]。为了有一个清晰的设置，初始数据被选择为紧凑的支持，而优化超辐射的初始数据的频率被微调。我们最重要的发现是，超辐射率强烈依赖于初始数据的（紧）支持和ergoregion的相对位置。当它们被很好地分离时，那么只有适度的--在$s=0$标量场的情况下--超辐射可以忽略不计，而当初始数据的支持和能区重叠时，它可以被显著放大。
2021-04-23 gr-qc
Axion corrections to photon superradiant scattering by Kerr black holes
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分区分院，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）
本文研究轴子-光子耦合对Kerr黑洞光子超辐射散射的修正，区分辐射与亚阈值两种情形，发现轴子可抑制或增强光子放大，取决于轴子模式是否满足超辐射条件。
2026-10-01 gr-qc
Onset of superradiant instabilities in the composed Kerr-black-hole-mirror bomb
Press和Teukolsky首先指出，由一个被反射镜包围的旋转克尔黑洞组成的系统可能会产生不稳定性。导致这些指数增长的不稳定性发展的物理机制是限制在黑洞和镜子之间的玻色子场的超辐射放大。这个复合黑洞-镜场系统的一个显著特征是存在一个临界镜半径$r^{\text{stat}}_{\text{m}}$，它支持{ \it平稳}（边缘稳定）场组态。这一关键（“静止”）镜半径标志着稳定和不稳定的黑洞镜场配置之间的界限：约束镜位于$r_{\text{m}}<r^{\text{stat}}_{\text{m}}$区域的组合系统是稳定的（即，受限场的所有模式随时间衰减），而其受限镜位于区域$r_{\text{m}}>r^{\text{stat}}_{\text{m}}$中的组合系统是不稳定的（即，存在随时间指数增长的受限场模式）。在本文中，我们探讨这个临界（边缘稳定）之间的边界稳定和爆炸黑洞镜场配置。结果表明，在快速旋转的黑洞的极限情况下，能从自旋Kerr黑洞中提取转动能的约束镜的最内半径（{ \it最小}）接近于黑洞的视界半径.我们发现，特别是，这一临界镜半径（这标志着在组成系统的超辐射不稳定性的开始）与黑洞温度呈线性比例。
2014-12-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasibound states of massive scalar around the Kerr black hole
在这项工作中，我们获得了克尔黑洞周围的大质量标量的准束缚态。在Kerr黑洞周围传播的大质量标量通过俘获阱或微阱诱导出远区势，在远区产生共振峰或束缚态。前者代表超辐射不稳定性，而后者可以通过正的$ω_I$来调节超辐射不稳定性。如果标量的能量真的在一个小井周围量子化，那么超轻玻色子可以用类似氢的束缚态来表示，当考虑超辐射不稳定性时，就会产生引力原子。如果外视界外没有阱，则它们的远区波函数代表没有节点的纯束缚态。最后，我们区分超辐射不稳定性和稳定性。
2022-08-31 gr-qc hep-th
Maxwell perturbations on Kerr-anti-de Sitter: quasinormal modes, superradiant instabilities and vector clouds
Kerr-anti-de Sitter（Kerr-AdS）黑洞的标量和引力扰动已经在文献中得到了讨论，并显示出丰富的现象学。在本文中，我们完成了玻色子场的分析在此背景下，通过研究麦克斯韦微扰，重点是超辐射不稳定性和矢量云。为此，我们数值求解Teukolsky方程，施加我们在\cite{Wang:2015goa}中提出的径向Teukolsky方程的边界条件。正如其中所发现的，两个罗宾边界条件可以施加到麦克斯韦场的克尔-AdS黑洞，其中之一产生了一组新的准正规模式，甚至Schwarzschild-AdS黑洞。在这里，我们表明这些不同的边界条件产生两组不同的超辐射模式。有趣的是，“新模式”在更大的参数空间中可能不稳定。然后，我们研究静止的麦克斯韦云，存在于超辐射不稳定性的阈值，与两个罗宾边界条件。这些云，在线性水平上得到的，表明存在一个新的家庭的黑洞解在非线性水平上，在Einstein-Maxwell-AdS系统，从克尔-纽曼-AdS家庭的分支。作为与Maxwell云的比较，我们还研究了Kerr-AdS黑洞上的标量云，结果表明，存在对标量模稳定的Kerr-AdS黑洞，但对矢量模不稳定，且具有相同的“量子数“.
2015-12-07 gr-qc hep-th math-ph
Exact Regions of Superradiant Instability of Kerr-Newman Black Holes and Massive Scalar Fields
National Institute of Physics, University of the Philippines Diliman（菲律宾大学迪利曼分校国立物理研究所）
使用VBK方法精确确定了Kerr-Newman黑洞与有质量带电标量场相互作用的超辐射不稳定性参数区域，给出了不稳定边界和增长率的解析表达式。
2026-07-03 gr-qc hep-th
Black Hole Superradiance From Kerr/CFT
具有频率和角动量（ω，m）的标量场被具有质量和自旋（M，J）的近极端Kerr黑洞的超辐射散射是七十年代由Starobinsky，Churilov，Press和Teukolsky导出的。在本文中，我们证明了当频率标度到超辐射边界时，散射振幅对（ω，m，M，J）的全函数依赖性可以由对偶二维共形场论精确地再现，其中黑洞对应于特定的热态，而标量场对应于特定的算符.这一惊人的一致性证实了克尔与CFT之间的一个明确的对应关系。
2009-07-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
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
Novel Kerr-Hernquist Black Hole: Quasibound State, Scalar Cloud, Bomb, Superradiant Scattering
该研究通过纽曼 - 贾尼斯算法得到新型克尔 - 赫恩quist黑洞解，利用解析渐近匹配方法研究其标量场动力学，推导准束缚态谱等，揭示了暗物质晕对黑洞谱和稳定性的影响，为相关研究提供统一框架。
2026-08-21 gr-qc hep-th
Onset of superradiant instabilities in the hydrodynamic vortex model
本文对传播声波的一种有效的时空几何--流体动力学涡旋进行了解析研究。与我们熟悉的克尔黑洞时空相比，流体动力学涡旋模型是由一个没有视界的有效声学几何来描述的。然而，这个声学时空拥有一个遍历区域，这是它与旋转克尔时空共享的一个属性。最近的数值计算表明，由于有效时空的能区中声波的超辐射散射，这个物理系统是线性不稳定的。在本研究中，我们使用分析工具，以探讨这些superradiant不稳定性的特征有效时空几何的发病。特别是，我们推导出一个简单的分析公式，它描述了流体动力学涡旋系统在其临界状态（边缘稳定）的物理特性，该状态标志着稳定和不稳定的流体配置之间的边界。分析推导的公式与最近发表的流体动力学涡系的数值数据一致。
2014-07-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Effective stability against superradiance of Kerr black holes with synchronised hair
具有同步毛发的克尔黑洞[arXiv：1403.2757，arXiv：1603.02687]是无毛发猜想的反例，在广义相对论中，它与服从所有能量条件的简单物质场（质量为$μ$）最小耦合。由于这些解像克尔一样有一个能区，所以它们一直有可能受到超辐射不稳定性的影响，这与克尔导致它们动力学形成的过程相同。最近的一项突破[arXiv：1711.08464]证实了这种不稳定性，并计算了解决方案样本的相应时间尺度。我们讨论如何这些结果和其他观测支持两个结论：$1)$从克尔极限开始，头发的增加固定耦合$μM$（其中$M$是BH质量）增加的时间尺度的不稳定性; $2)$有头发的解决方案，这个时间尺度，天体物理学黑洞质量，大于宇宙的年龄。后一个结论引入了有限的、但与物理相关的有效稳定性概念。前一个结论，使我们能够确定一个天体物理上可行的域，这种有效稳定的毛茸茸的黑洞，发生，保守，为$Mμ\lesssim 0.25$。这些是动态形成的多毛黑洞，从克尔的超辐射不稳定性，在天体物理时间尺度内，但其自身的超辐射不稳定性只发生在宇宙学时间尺度内。
2018-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Massive and charged scalar field in Kerr-Newman spacetime: Absorption and superradiance
本文研究一般标量场在旋转带电黑洞周围的传播。利用分波方法，我们发现，数值计算，总的和部分吸收截面为不同的入射角。我们调查的低，高频率的限制，发现半解析近似的吸收截面，我们与我们的数值结果进行比较。最后，我们考虑了超辐射制度，表明，对于带电场，平面波可以被超辐射散射。
2019-01-17 gr-qc
Superradiant growth anomaly magnification in evolution of vector bosonic condensates bounded by a Kerr black hole with near-horizon reflection
本文研究近视界反射对 Kerr 黑洞周围超轻矢量凝聚体演化的影响，解析推导修正谱与超辐射速率，揭示高自旋情形下反射导致的增长异常及其放大机制和引力波形变。
2025-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dyonic Kerr-Sen Black Hole's Resonant Scattering: Absorption and Superradiance
Mahidol University（玛希隆大学）
研究带电克尔-森黑洞中标量超辐射散射，通过分析渐近匹配方法推导放大因子，揭示电荷和磁荷对能量提取效率的影响。
2026-02-24 gr-qc hep-th
Superradiant Bose--Einstein condensates around Kerr black holes
College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University（重庆师范大学物理与电子工程学院）
本文结合克尔度规与自相互作用，求解超轻玻色子暗物质在克尔黑洞周围的超辐射凝聚问题，得到环形凝聚解及相关标度关系，揭示旋转对自相互作用的调制效应。
2026-08-04 gr-qc
Instabilities of Kerr-AdS_5 x S^5 Spacetime
本文研究了具有等角动量的Kerr-AdS_5 × S^5时空的引力微扰。在这个时空中，我们发现了两种经典不稳定性，超辐射不稳定性和Gregory-Laflamme不稳定性。超辐射不稳定性是由超辐射引起的波放大和由于AdS时空的势垒引起的波反射引起的。格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性出现在内部空间S^5的卡鲁扎-克莱因模中，破坏了对称性SO（6）。考虑到这些不稳定性，我们揭示了Kerr-AdS_5 x S^5时空的相结构。AdS/CFT对应的含义进行了讨论。
2008-12-03 gr-qc hep-th
The Kerr-Fermi Sea
在克尔黑洞附近存在一个大质量的标量场，它会产生与束缚超辐射模有关的不稳定性。在本文中，我们表明，大规模的费米子，而不是诱导的不稳定性，约束超辐射模式凝聚，形成一个费米海，以及以外的能层延伸。在半经典WKB近似下，解析计算了费米海在相空间中的形状和其他各种性质。黑洞附近的低能有效理论用费米面的波纹来描述。导出了它们的色散关系和对进入海中的粒子的有效力的表达式。
2009-12-21 gr-qc hep-th
Superradiance in deformed Kerr black holes
在强场状态下进行的观测与广义相对论最佳一致，尽管目前的误差仍然为爱因斯坦理论的小偏差留下了空间。在这里，我们总结了我们最近的结果超辐射的标量和电磁测试领域的克尔类时空，主要集中在Konoplya-Zhidenko度规。我们观察到，虽然相对于克尔的情况下超辐射的大变形被抑制，但它仍然可以增强小变形。我们还研究了由大质量标量场引起的超辐射不稳定性，并首次估计了形变对不稳定时标的影响。
2021-05-19 astro-ph.HE gr-qc
New treatment of red/blue shifts of emitted photons in terms of Kerr-Newman black hole parameters
提出通过分析中性绕轨大质量物体发射光子的红移与蓝移，反演Kerr-Newman黑洞质量、角动量和电荷，并给出基于Boyer-Lindquist坐标和度规参数的显式表达式。
2024-04-05 gr-qc
The black hole bomb and superradiant instabilities
如果满足一定的条件，撞击在克尔黑洞上的波在被黑洞散射时会被放大，从而产生超辐射散射。通过在黑洞周围放置一面镜子，可以使系统不稳定。这是普雷斯和特科尔斯基的黑洞炸弹。我们详细研究了这个过程，并计算了增长的时间尺度和振荡频率作为镜子的位置的函数。发现为了使系统黑洞和镜面变得不稳定，存在一个最小的镜面距离。我们还给出了一个明确的例子，表明这样的炸弹可以建立。此外，我们的论点使我们能够证明为什么大的Kerr-AdS黑洞是稳定的，而小的Kerr-AdS黑洞应该是不稳定的。
2004-08-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Hairy black resonators and the AdS$_4$ superradiant instability
通过数值求解3 + 1维Einstein方程，研究了Kerr-AdS黑洞的超辐射不稳定性.我们发现，超辐射不稳定性的结果在两个阶段的过程中，具有不同的初始和二次不稳定性。在次级不稳定性的末端，几何结构以几个不同的基频振荡--一个多重振荡的黑洞。多振荡的黑洞非常接近黑色共振器，尽管有一点引力毛发。在多毛黑共振时期，视界面积的演化与常数的指数接近一致。通过采用不同的种子扰动的初始克尔AdS几何，我们也证明了黑色谐振器的头发是不唯一的。在双量子场论的描述中，旋转不变性被自发地破坏，并且在某些区域能量密度为负，这表明物质的奇异状态不会松弛到静止构型。
2021-09-26 gr-qc hep-th
'Grey Galaxies' as an endpoint of the Kerr-AdS superradiant instability
本文提出Kerr-AdS超辐射不稳定性的终点为“灰星系”解，并构建了该类新解及另一类“旋转黑洞”解，探讨了它们的热力学性质与理论意义。
2023-06-29 gr-qc hep-th
Entropy in the Kerr-Newman Black Hole
利用brickwall方法计算了Kerr-Newman黑洞的熵，并特别注意了超辐射标量模的贡献.结果表明，非超辐射模和超辐射模同时对熵的贡献与砖墙截断$ε$的贡献是同阶的.特别地，超辐射模对熵的贡献是负的。为了避免这种方法在角速度趋于零时发散，我们提出了引入角速度的下界，并对单位质量的角动量$a=0$的情况分别处理。此外，从角速度的下界，我们得到的$θ$依赖结构的砖墙截止，这自然需要一个角截止$δ$。最后，如果截断值$ε$和$δ$满足它们之间的适当关系，则所得熵满足面积定律。
1997-06-02 gr-qc hep-th
Non-linear Q-clouds around Kerr black holes
Q球是在闵可夫斯基时空中存在的规则扩展的“物体”，它是一些非引力的、自相互作用的、具有整体的、连续的、内部对称性的标量场理论的产物。在这里，类似的对象也存在于旋转（克尔）黑洞周围，作为测试标量场的非线性束缚态。我们称这种配置为Q云。我们研究了具有四次加六次自相互作用的复杂大质量标量场。在没有自相互作用的情况下，线性云已经被证明存在，与黑洞视界同步旋转，沿着克尔二维参数空间的一维子空间--存在线。它们是超辐射不稳定性的零模。另一方面，非线性Q云也与黑洞视界同步旋转;但它们存在于一个2维子空间上，由最小视界角速度和适当的存在线界定，其中非线性项变得无关紧要，Q云简化为线性云。因此，Q云提供了克尔黑洞周围标量束缚态的一个例子，一般来说，它不是超辐射不稳定性的零模。我们描述了一些物理性质的Q云，其逆反应导致一个新的家庭的毛茸茸的黑洞，不断连接到克尔家庭。
2014-09-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Superradiance in Kerr-like black holes
到目前为止，最近的引力强场区测试与广义相对论是一致的。特别是，天体物理学上的黑洞似乎都与克尔时空相一致，但目前观测的统计误差允许与这一描述有微小但可检测的偏差。在这里，我们研究超辐射的标量和电磁测试场周围的克尔-类Konoplya-Zhidenko黑洞，我们观察到，对于大值的变形参数超辐射是高度抑制相对于克尔的情况。令人惊讶的是，存在一个范围内的变形参数的最大放大因子大于克尔一个小的值。我们还提供了关于这些非克尔时空对大质量标量场的超辐射不稳定性的第一个结果。
2021-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant scattering by rotating black-bounce black holes
Universidade Federal do ABC (UFABC)（阿贝卡联邦大学）
研究旋转黑洞- bounce 黑洞的超辐射散射机制，发现通过调整参数可显著增强或抑制超辐射效应。
2026-10-30 gr-qc
Superradiant scattering of massive scalar field due to magnetically charged rotating black hole
本研究探讨了磁荷旋转黑洞时空下大质量标量场的超辐射散射，发现磁荷显著影响放大幅度并扩大超辐射频率范围，且在特定参数下与Kerr-Newman黑洞表现出相似性。
2025-04-01 gr-qc hep-th
Photon Emission Near Extreme Kerr Black Holes
正在进行的天文学工作从黑洞附近的电磁辐射中提取出黑洞的物理特性。这需要找到从近地平线区域延伸到远处天文台的零测地线。一般来说，这些只能在数字上找到。本文针对极端自旋Kerr黑洞这一有趣的特殊情况，利用出射近视界共形对称性，解析地求出了近超辐射测地线。
2016-08-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Instability of a Kerr black hole in f(R) gravity
研究了在可行$f(R)$引力场中旋转（Kerr）黑洞的稳定性.线性化Ricci标量方程表现出超辐射不稳定性，导致了$f(R)$引力场中Kerr黑洞的不稳定性.
2013-11-05 gr-qc hep-th
Stimulated radiation from superradiant scalar cloud in scalar-tensor theory
Central China Normal University（华中师范大学）；National Institute of Technology, Miyakonojo College（宫崎国立技术学院）
该研究探讨了标量云在 Kerr 黑洞附近的超辐射不稳定性，揭示了受激衰变产生可检测电磁信号的机制，并通过 chameleon 机制解释了标量-物质耦合对物质分布的敏感性。
2026-01-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Black holes with a single Killing vector field: black resonators
我们在四维空间中数值构造了只包含一个Killing矢量场的渐近反德西特（AdS）黑洞。这些解决方案，我们硬币黑色谐振器，链接的超辐射不稳定性的克尔-AdS的非线性弱湍流不稳定性的AdS的超辐射不稳定性的发病连接到光滑，horizonless几何称为geons。此外，他们证明了非唯一性的Kerr-AdS共享渐近收费。当黑色共振器与Kerr-AdS共存时，我们发现黑色共振器具有更高的熵。尽管如此，我们表明，黑色谐振腔是不稳定的，并评论的影响，为终点的超辐射不稳定性。
2015-05-18 gr-qc hep-th
