Three Dimensional Distorted Black Holes
我们提出了三维的,{ \it非轴对称}扭曲的黑洞的初始数据,推广了轴对称的,扭曲的,非旋转的[Bernstein 93 a]和旋转的[Brandt 94 a]单黑洞的数据由伯恩斯坦,勃兰特和塞德尔。这些初始数据对于研究全三维扭曲的黑洞的动力学应该是有用的,比如那些由两个黑洞螺旋合并产生的黑洞。我们描述了这样的数据集的几个家庭的数学结构,并展示了如何构建数值解。我们调查与数值构造的解决方案,如ADM质量,视地平线,测量的地平线失真,和最大可能的辐射损失($MRL$)的数量。
2002-11-12 gr-qc
Trapped and marginally trapped surfaces in Weyl-distorted Schwarzschild solutions
为了更好地理解黑洞几何的允许范围,我们研究了外尔扭曲史瓦西解。它们总是包含被捕获的表面,一个奇点和一个孤立的视界,因此应该被理解为(几何)黑洞。然而,我们发现,对于大的扭曲孤立的地平线既不是未来的外捕获地平线(FOTH),甚至也不是一个边际捕获表面:片的地平线不能无限小变形成(外)捕获表面。我们认为这一结果的影响流行的准局部定义的黑洞。
2011-07-14 gr-qc
Killing spinor data on distorted black hole horizons and the uniqueness of stationary vacuum black holes
我们利用[I]中的黑洞全息图结构。静止的黑洞作为全息图,类。量子重力31,035006(2014)]来分析扭曲黑洞视界依赖域中Killing旋量的存在。特别是,我们提供的条件,确保存在的一个Killing旋量的分歧领域。这些条件可以理解为对分歧球曲率的限制,并保证了2-曲面上轴向Killing向量的存在性。我们得到最一般的2维度量的分歧球,这些曲率条件得到满足。值得注意的是,这些条件被发现是如此的限制,在所考虑的特定情况下,分叉表面上的自由数据(确定扭曲的黑洞时空)完全由它们决定。此外,我们制定进一步的条件,确保与Killing旋量的Killing矢量是厄米特的分歧领域。一旦确定了埃尔米特基灵矢量的存在,人们就可以利用火星对克尔时空的描述来确定在黑洞全息图中产生克尔族成员的2-度规的特定子族。我们的分析揭示的作用的渐近平坦性和曲率条件的分歧领域的背景下,问题的唯一性的固定黑洞。所考虑的扭曲黑洞时空的彼得罗夫型也被确定。
2018-04-26 gr-qc
Properties of the distorted Kerr black hole
研究了在外源引力场作用下Kerr黑洞的各能区性质和曲率奇点的位置。详细研究了四极和八极畸变的特殊情况。我们还研究了视界的标量曲率不变量,并将它们的行为与孤立克尔黑洞的情况进行了比较。在参数空间的某个区域中,遍历区域由包含视界的紧致区域和延伸到无穷远的不连通部分组成。外连通域中的曲率奇点,当它们存在时,总是位于各能域的边界上。我们提出的论点,他们不躺在紧凑的遍历曲面。对于四极畸变,当外界源变化时,紧能区大小与视界角动量呈负相关。对于八极畸变,对于一定的视界角动量,可以存在无穷多个能区位形。对于某些特殊情况,我们可以有$J^2/M^4 > 1$,但避免裸奇点。
2015-12-17 gr-qc
Three dimensional distorted black holes: using the Galerkin-Collocation method
我们提出了一个实现的Galerkin配置方法来确定初始数据的非旋转扭曲的三维黑洞的反演和穿刺计划。数值方法结合了Galerkin和配置方法的关键特征,产生精确的初始数据。我们评估了初始数据集的ADM质量,并通过评估渐近观测者的标量$Ψ_4$提供了引力波分布在初始超曲面处的角结构。
2015-02-20 gr-qc
Distorted 5-dimensional vacuum black hole
在本文中,我们研究如何产生的外部物质的静态和中性分布的扭曲影响的5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞。一个代表这类特殊扭曲黑洞的解存在一个RxU(1)xU(1)等距群。我们证明了在黑洞视界和拉伸奇点曲面之间存在着某种对偶变换。扭曲黑洞奇点附近的时空与5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞具有相同的拓扑结构和Kasner指数。本文计算了一个试验粒子从扭曲的黑洞视界到其奇点的最大自由落体时间,发现它可以小于、等于或大于具有相同视界面积的Schwarzschild-Tangherlini黑洞的自由落体时间。这意味着,由于扭曲,史瓦西-唐格里尼黑洞的奇点可以接近它的视界。本文导出了在一个5维静态、非对称、扭曲的黑洞视界上计算的Kretschmann标量与视界面Ricci张量平方迹之间的关系。
2010-09-29 gr-qc hep-th
Distorted Black Holes with Charge
我们提出了代表一类带电扭曲黑洞的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的新解。这些解是静态轴对称的,是Geroch和Hartle研究的扭曲黑洞解的推广。物理上,它们代表了一个被外部物质场扭曲的带电黑洞。我们讨论这些黑洞的第零和第一定律。第一定律以两种不同的形式证明,一种是孤立视界框架的动机,另一种是在无穷远处使用归一化。
2000-10-24 gr-qc
Distorted Five-dimensional Electrically Charged Black Holes
以静态的轴对称黑洞为例,导出并研究了被外部电中性物质扭曲的5维带电非极值黑洞,其解满足麦克斯韦方程组,其中包含一个$\mathbb{R}^1\times U(1)\times U(1)$等距群.如果畸变场在外视界处是有限的且光滑的,则内视界保持正则。存在着一定的对偶转换之间的内部和外部的视界表面的链接表面重力,静电势,时空曲率不变量计算在黑洞的视野。内视界面积和外视界面积的乘积仅取决于黑洞的电荷,面积的几何平均值是内(外)视界面积的上(下)限。视界面积、静电势和地表重力满足Smarr公式。我们用公式表示了变形黑洞的力学和热力学第零和第一定律,并找到了第一定律的整体形式和局部形式之间的对应关系。为了说明畸变的影响,我们考虑偶极-四极和四极-四极畸变场。由于畸变,Kretschamnn标量的相对变化在外视界比在内视界大。通过计算黑洞从外视界到内视界的最大自由降落时间,我们发现这种扭曲可以显著地改变黑洞的内部结构。这种变化取决于畸变场的类型和强度。特别是,由于这里考虑的畸变场的类型,黑洞的视界可以任意地靠近或远离彼此。
2013-07-16 gr-qc hep-th
Quasilocal rotating conformal Killing horizons
将准局部共形Killing视界(CKH)的公式推广到包含旋转。这就要求视界必须由可能变形的2-球面来划分。落入视界的物质自由度被视为实标量场。我们表明,这些旋转CKH也承认第一定律的微分形式。
2015-08-03 gr-qc
Universal properties of distorted Kerr-Newman black holes
本文讨论了Einstein-Maxwell理论中中心黑洞与周围物质构成的轴对称和稳态位形的普适性质。特别地,我们发现某些物理方程和不等式(包括角动量、电荷和视界面积)并不局限于Kerr-Newman解,而是可以推广到黑洞被任意轴对称和静止的周围物质分布所扭曲的情形。
2011-04-21 gr-qc
Distorted Local Shadows
我们引入了局部阴影的概念,一个黑洞,并确定其形状的扭曲史瓦西黑洞的特定情况下。在考虑最低阶偶、奇多重矩的情况下,计算了Schwarzschild黑洞阴影的形变与畸变多重矩之间的关系。对于我们所考虑的多重矩的值的范围,视界的变形远小于其相应的阴影,这表明视界更“刚性”。我们非常意外地发现,视界的扁长变形引起阴影的扁扁变形,反之亦然。
2015-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Metric of a tidally distorted, nonrotating black hole
在穿透事件视界的光锥坐标系中给出了潮汐畸变非旋转黑洞的度规,该度规具有明确的几何意义。度规表示为r/R << 1的幂展开式,其中r是到黑洞的距离的度量,R是外部时空的局部曲率半径;这被假定为比黑洞的质量M大得多。度规的计算一直到(r/R)^[4]阶的余数,它取决于表征黑洞局部环境的潮汐引力场族。该坐标系允许一个容易识别的事件视界,并推导出其表面重力和潮汐相互作用传递质量和角动量的黑洞的速率的表达式。
2005-04-22 gr-qc
Charged Rotating BTZ Black Hole and Thermodynamic Behavior of Field Equations at its Horizon
本文研究了带电旋转BTZ黑洞的不同视界情况。对于这些情形的存在,得到了关于黑洞的质量、电荷和角动量的条件。研究结果还表明,视界处带电旋转BTZ黑洞的爱因斯坦场方程可以用热力学第一定律$dE=TdS+ΩdJ+Φdq+P_{r}dA$表示.
2010-09-20 gr-qc
Gravitational radiations of generic isolated horizons and non-rotating dynamical horizons from asymptotic expansions
我们采用四维渐近展开分析方法来研究广义相对论非线性项的次阶贡献,而不是采用准定域视界的三维分析方法。利用零无穷远与视界的相似性,从相容的常旋量中选择合适的参考系,使观测者能测量准局域视界附近的能量动量和通量。特别是,我们专注于Bondi-Sachs引力辐射的准本地视界的相似性,并比较我们的结果Ashtekar-Kirshnan通量公式。本文讨论了一般孤立视界和非旋转动力学视界的准局域能、动量和通量。
2009-06-08 gr-qc
Mechanics of Rotating Isolated Horizons
黑洞力学最近得到了扩展,用更一般时空中的孤立视界(可能允许辐射任意接近黑洞)取代了更常用的静止时空中的事件视界。然而,到目前为止,详细的分析仅限于非旋转的黑洞(尽管它包含了任意扭曲,以及电磁,杨米尔斯和电子荷)。我们现在填补这个空白,首先引入孤立视界角动量的概念,然后将第一定律推广到旋转的情况。
2001-04-11 gr-qc
Strong-field tidal distortions of rotating black holes: III. Embeddings in hyperbolic 3-space
在以前的工作中,我们开发的工具,用于量化的潮汐扭曲的黑洞的事件视界,由于轨道伴侣。这些工具使用的技术需要大的质量比(伴星质量$μ$比黑洞质量$M$小得多),但可以用于任意的束缚轨道和任何黑洞自旋。我们还展示了如何通过将这些扭曲的黑洞的视界嵌入到全局欧几里得三维空间${\mathbb{E}}^3$中来可视化这些黑洞。这种可视化说明了有关视界动力学的有趣且重要的信息。不幸的是,我们不能用自旋参数$a_* > \sqrt{3}/2 \approx 0.866$来可视化黑洞:这样的黑洞不能全局嵌入${\mathbb{E}}^3$。在本文中,我们克服了这个困难,展示了如何嵌入的视界潮汐扭曲克尔黑洞在一个双曲3空间,${\mathbb{H}}^3$。利用黑洞微扰理论计算了潮汐畸变事件视界的高斯曲率,并由此建立了畸变视界的二维度规。我们发展了一种在${\mathbb{H}}^3$中嵌入潮汐畸变层位的数值方法。作为应用,我们给出了自旋为$a_*=0.9999$的潮汐相互作用黑洞在${\mathbb{H}}^3$中的嵌入序列.在以前的工作中看到的小振幅,高频振荡在这些嵌入中表现得特别清楚。
2017-04-20 astro-ph.HE gr-qc
Entropy Bound of Horizons for Accelerating, Rotating and Charged Plebanski-Demianski Black Hole
首先回顾了加速、旋转和带电的Plebanski-Demianski(PD)黑洞,包括Kerr-Newman旋转黑洞和Taub-NUT时空.这个黑洞的主要特征是它有四个视界,即事件视界、柯西视界和两个加速视界。在非极值情形下,给出了PD黑洞在事件视界和柯西视界上的表面积、熵、表面引力、温度、角速度、Komar能量和不可约质量.对事件视界和柯西视界求出了熵积、温度积、Komar能积和不可约质量积。此外,他们的总和也发现了两个地平线。所有这些关系都依赖于PD黑洞的质量和其他参数。因此,所有的乘积对PD黑洞并不具有普适性。研究了两个视界的熵和面积界。我们还发现了极端PD黑洞的Christodoulou-Ruffini质量。最后,利用热力学第一定律,我们还得到了PD黑洞的Smarr关系.
2015-07-02 gr-qc
Rotating charged black holes shadow in quintessence
我们研究了有精粹存在时旋转荷黑洞的阴影。旋转黑洞的阴影是一个扭曲的圆,在我们的研究中,我们发现黑洞阴影的形状和大小取决于四个参数,即,电荷$q$、自旋参数$a$、典型场参数$ω_q$和归一化因子$c$。参数$ω_q$可以取$-1<ω_q<-1/3$之间的值,并通过状态方程$p=ω_q ρ_q$与压力$p$和密度$ρ_q$相关联。利用Hamilton-Jacobi方程和Carter常数可分方法,导出了黑洞附近光子的完整测地线结构。我们将天体坐标与测地线方程联系起来,画出了$ω_q=-2/3$黑洞阴影的轮廓。我们将所得结果与标准Kerr-Newman黑洞的结果进行了比较,发现当$a$和$q$取一定值时,黑洞的阴影随着$c$的变化而减小并发生畸变.由于黑洞的光学性质,光子球的面积等于高能吸收截面。在这个假设的基础上,我们计算了黑洞的能量发射率。
2022-05-04 gr-qc
Wave Properties of Plasma Surrounding the Event Horizon of a Non-Rotating Black Hole
本文研究了Schwarzschild黑洞事件视界附近等离子体的波动性质。采用傅立叶分析的3+1扰动GRMHD方程,在此基础上得到了非旋转、旋转非磁化和旋转磁化背景的复色散关系。得到了传播和衰减矢量随折射率的变化曲线,研究了介质在事件视界附近的色散特性。结果表明,从史瓦西磁层中不能获得任何信息。此外,压力使波的正常色散停止存在。
2008-09-09 gr-qc
Three Dimensional Distorted Black Holes: Initial Data and Evolution
提出了一类新的三维黑洞数值相对论初始数据集。这些数据集超越了轴对称,"重力波加上旋转黑洞“的单一黑洞数据集,通过创建一个动态的,扭曲的洞与可调的扭曲参数在3D。这些数据集扩展了我们现有的三维数值相对论的测试床,代表了后期阶段的二元黑洞碰撞导致的轴上碰撞或三维螺旋合并,并应提供深入了解这些系统的物理。我们描述了这些集的建设,属性的一些例子的情况下,并报告他们的进展。
1998-03-11 gr-qc
Scale-dependent slowly rotating black holes with flat horizon structure
研究了在尺度依赖引力场中具有平坦视界结构的缓慢旋转四维黑洞。首先,我们得到的解决方案,然后我们研究的热力学性质以及理论的不变量。详细研究了尺度相关参数的影响。我们发现尺度相关解在原点处表现出单个奇异性,这也存在于经典解中。
2020-09-30 gr-qc
BF theory explanation of the entropy for rotating isolated horizons
本文考虑了具有旋转的孤立层位。结果表明,其辛形式与非旋转情形相同。结果,边界自由度也可以由SO $(1,1)$ BF理论描述。熵满足Bekenstein-Hawking面积定律,具有相同的Barbero-Immirzi参数。
2016-07-05 gr-qc
Microstate Counting for rotating (type~II) isolated horizons
Indian Institute of Science Education and Research Mohali(印度科学教育研究所穆扎法尔纳加尔分校)
本文提出了一种在圈量子引力中计算旋转孤立视界微状态的方法,通过局部分解视界为环状区域并独立量化,恢复了局部CS描述并符合黑洞力学第一定律。
2026-03-20 gr-qc
Destroying the Event Horizon of a Rotating Black-Bounce Black Hole
本文研究了利用大角动量测试粒子和标量场破坏旋转Black-Bounce黑洞事件视界的可能性,发现极端条件下视界可被破坏且随参数m增大更易被破坏。
2023-10-25 gr-qc
Near-horizon gravitational perturbations of rotating black holes
Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics at Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所)
本文通过构建非奇异源项,解决旋转黑洞视界附近引力辐射的发散问题,研究了极端质量比 inspiral 对视界动态变形的影响,并评估了能量流。
2026-03-30 gr-qc
Interior of Distorted Black Holes
我们研究了静态扭曲轴对称黑洞的内部。我们得到了一般的内部解,并研究了它在视界附近和奇点附近的渐近性。作为一个特殊的例子,我们应用所获得的结果的情况下,所谓的“笼”黑洞。
2007-05-11 gr-qc hep-th
Distorted black ring with rotation on the two-sphere
本文构建了仅在 $S^2$ 方向旋转且无锥形奇点的稳态黑洞环时空,并利用解生成技术添加外部引力场以消除渐近平坦黑洞环的锥形奇点。
2025-09-15 gr-qc hep-th
Physical objects approaching the Cauchy horizon of a rapidly rotating Kerr black hole
我们数值求解了Weyl标量$ψ_0$和$ψ_4$沿类时测地线逼近快速旋转扰动Kerr黑洞柯西视界的2+1维Teukolsky方程.我们发现外尔标量的振幅和频率与线性微扰分析的结果一致。然后,我们通过一个简单的阻尼谐振子,这是由一个外力,模仿的潮汐力所经历的下落物体驱动的物理对象模型。我们使用这个模型来找到物体在柯西视界的总变形,以及当驱动力的频率与模拟物体的振荡器的内部频率相匹配时的共振效应。
2018-12-06 gr-qc
Loop Quantum Gravity motivated multihorizon rotating black holes
在圈量子引力(LQG)的半经典聚合作用下,史瓦西黑洞的内部呈现出一个迷人的单视界规则黑洞时空。环圈量子引力(LQG)中旋转黑洞模型的缺乏,严重制约了从观测上检验LQG的进展。基于此,我们从球形LQG黑洞作为种子度规出发,利用修正的Newman-Janis算法构造了一个旋转时空,即LQG驱动的旋转黑洞(LMRBH),其中Kerr($l=0$)黑洞作为例外.我们发现,对于任何随机$l>0$,不同于克尔黑洞,极值LMRBH指的是一个黑洞的角动量$a>M$。在参数空间中,旋转度规描述了(1)有一个事件和柯西视界的黑洞,(2)有三个视界的黑洞,(3)只有一个视界的黑洞和(4)没有视界的时空。我们还讨论了视界和整体结构的LMRBH时空和它的依赖$l/M$表现出丰富的时空结构($M,\;a,\;l$)参数空间。
2022-11-01 gr-qc
Geometry near the inner horizon of a rotating, accreting black hole
在这里,我们提出了一个新的经典模型来描述一个旋转,吸积黑洞的近内视界几何。该模型假设时空是均匀的,来源于无碰撞的零流体的径向流,并预测标准的泊松-以色列质量膨胀现象将被朝向类空奇点的卡斯纳式坍缩所打断。这样的模型被证明是有效的天体物理现实的黑洞的内视界,通过比较,共形可分模型,它提供了一个自然的连接的克尔度规的自相似,吸积时空。然后,我们分析了零测地线在我们的模型中的行为,将它们与克尔度规联系起来,以回答接近内视界的下落观察者可能看到的实际问题。
2021-02-20 gr-qc
Myers-Perry Black Hole in an External Gravitational Field
我们得到了真空中描述具有单一角动量的变形Myers-Perry黑洞的5D Einstein方程的一个新的精确解。局部地,解决方案被解释为一个黑洞扭曲的静态$U(1)\times U(1)$对称分布的外部物质。从技术上讲,该解是通过在作为种子的5D扭曲闵可夫斯基时空上应用2重贝克隆变换来构造的。计算了该解的物理量,并导出了黑洞视界上的局部类Smarr关系。它具有与渐近平坦的Myers-Perry黑洞的Smarr-like关系相同的形式。证明了与渐近平坦的Myers-Perry黑洞不同,视界角动量与质量之比$J^2/ M^3$是无界的,并且可以任意增大.我们研究了能域和视界面的性质。外场不影响视界拓扑。然而,视界几何是扭曲的,任何规则的轴对称几何都是可能的。
2014-12-17 gr-qc hep-th
5D rotating regular Myers-Perry black holes and their shadow
人们普遍认为,曲率奇点是广义相对论的产物,可能不存在于宇宙中,很可能由量子引力定义。在没有成功的量子引力的情况下,大量的注意力已经转移到规则模型上。提出了一个五维($5D$)旋转规则Myers-Perry类黑洞度规,它具有两个旋转参数($a,b$)和一个自由参数($k$).我们的$5D$旋转正则度规包含$5D$ Myers-Perry黑洞,当$k=0$ .当参数$k$增加时,黑洞投射的阴影的大小明显变小,并且更加扭曲。
2020-08-24 gr-qc
Three-dimensional simulations of distorted black holes. I. Comparison with axisymmetric results
我们考虑了黑洞初始数据集的数值演化,由强引力波扭曲的单个黑洞,与一个完整的三维,非线性演化代码。这些数据集模拟了黑洞合并的后期阶段。我们比较各个方面的轴对称初始数据集的演变,获得与此3D代码,从一个完善的轴对称代码获得的结果。在这两个代码中,我们检查和比较的行为的度量函数,明显的地平线属性,和波形,并表明,这些动态黑洞可以准确地在三维演变。特别是,我们表明,与目前的计算资源和技术,黑洞的激发和振铃的过程中可以演变,现在可以准确地提取从三维笛卡尔度规函数发出的引力波,即使当他们带走只有一小部分($<< 1%$)的系统的静止质量能量。计算了$\ell=2$和更困难的$\ell=4$和$\ell=6$模式的波形,并与轴对称计算进行了比较。除了探索扭曲的黑洞数据集的物理,并显示在何种程度上可以准确地提取波,这些结果还提供了重要的测试平台,所有完全非线性数值代码设计的三维黑洞时空演化,无论他们使用奇异避免切片,视视界边界条件,或其他演化方法。
1998-05-28 gr-qc
An Exact Single-Rotating Near-Horizon Geometry in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
Middle East Technical University(中东技术大学);University of Oldenburg(奥尔登堡大学)
本文研究了爱因斯坦-高斯-博内引力中五维单旋转近 horizon 解,证明高斯-博内项可消除局部曲率奇点,使曲率不变量在时空内有限,并分析了不同参数区域的几何特性及热力学性质。
2026-09-09 gr-qc
Renormalization of $\langleϕ^2\rangle$ at the inner horizon of rotating, accreting black holes
在经典理论中,受扰动的旋转黑洞的内视界会经历一种被称为质量暴胀的不稳定性,其中时空曲率会由于超相对论性的交叉辐射流而发散。这种不稳定性的一般结果目前被认为是一个强大的类空奇点,可能与一个弱的零奇点一起幸存下来。然而,对于一个现实的黑洞时空,在这种情况下的量子反作用还没有完全计算出来。在这里,我们考虑一个无质量的量子化标量场$ϕ$的膨胀卡斯纳时空,最近开发的模型的内视界几何的旋转,吸积黑洞。有了这个时空,我们使用数值绝热正则化来计算$\langleϕ^2\rangle_\text{ren}$,两点关联函数的重正化符合极限,作为量子应力-能量张量行为的指针。$\langleϕ^2\rangle_\text{ren}$一般被发现是非零的内视界附近,发散的曲率经典发散,和较小的黑洞自旋或吸积率较大。
2022-07-01 gr-qc
Hayward Quasilocal Energy of Tori
本文研究环面的Hayward拟局部能量的正性。被边缘捕获的环面具有非负的海沃德能量。我们考虑一个球对称的恒定密度星匹配到外部史瓦西解的情况。我们表明,任何通用的环面内的明星,扭曲或不,被困或不,有严格的正海沃德能源。令人惊讶的是,我们发现分析的例子'薄'托里与负海沃德能源的外附近的史瓦西视界。这些环面在静态坐标系中通过旋转标准圆而被扫出,但在各向同性坐标系中它们被扭曲。数值结果还表明,在恒星边界和Schwarzschild视界之间的区域,存在具有严格负Hayward能量的水平拖曳环面。
2020-04-20 gr-qc
Exact Thermodynamics and Two-Horizon Relations of Four Rotating Einstein-Maxwell-Maxwell-Dilaton Embeddings
Guiyang University(贵阳大学);Hunan Normal University(湖南师范大学)
该论文为四个旋转爱因斯坦-麦克斯韦-麦克斯韦-膨胀子嵌入建立了完整外视界热力学,验证了第一定律、Smarr关系及标量位移恒等式,并发现两个正则视界的组合满足由渐近参数决定的共同二次关系。
2026-10-06 gr-qc
Axially symmetric rotating black hole with regular horizons
本文研究轴对称旋转黑洞的规则视界,通过视界附近度规行为的一般形式,比较曲率不变量与自由落体参考系中曲率张量分量的有界性要求,并分别分析非极端、极端和超极端视界。
2022-11-15 gr-qc
Slowly rotating gravastars
我们解决爱因斯坦方程的缓慢旋转的引力凝聚星(gravastars)的旋转到第二阶的球对称gravastar与德西特内部和史瓦西外部匹配在他们共同的地平线上扩展。要求零面上的微扰是有限的,这就把外部几何简化为克尔黑洞的几何,这意味着一个缓慢旋转的引力星不能通过限制在视界外的宏观时空的任何测量或观测来与克尔黑洞区分开来。我们确定的内部解决方案,表面应力张量,和科马尔质量和角动量本地化的缓慢旋转的地平线表面。当内部状态方程固定在$p=-ρ$时,零视界表面上的有限结条件必然导致具有奇异核的内部解,其中微扰展开破裂。比较其他模型和影响更迅速旋转重力星进行了简要讨论。
2022-01-04 gr-qc
Distorted black holes: nonextensivity in the gravitational wave emission
该研究以 Bondi 特征表述模拟非旋转黑洞吸积入射引力波,推导质量演化与吸收比例,并揭示吸收质量对初始振幅等参数的非广延关系。
2025-05-15 gr-qc
Rotating Black Holes with Monopole Hair
我们在Einstein-Yang-Mills-Higgs理论中研究旋转黑洞。当施加有限的视界角速度时,这些黑洞从具有分叉头发的静态黑洞中出现。在视界角速度和视界半径的临界值处,它们与嵌入的Kerr-Newman黑洞分叉。非阿贝尔黑洞具有电偶极矩,但旋转不产生电荷。我们推导出引力正则磁单极子具有旋电比gel =2。
2004-06-23 gr-qc
Rotating charged black hole in $4D$ Einstein-Gauss-Bonnet gravity: Photon motion and its shadow
从四维EGB引力中的带电黑洞出发,利用Newman-Janis提出的复坐标变换,构造了四维EGB引力中的带电旋转黑洞.此外,我们还研究了零测地线,以探讨在四维EGB引力中旋转带电黑洞投射的阴影形状。我们还讨论了它们的视界性质和阴影投射。本文分析了黑洞阴影现象与视界结构和能量发射的关系,比较了高斯-邦纳项和黑洞荷对视界、阴影、有效势和能量发射率的影响。已经看到,高斯Bonnet参数有影响的形状和大小的阴影,以及对有效的潜力,地平线和能量发射率。
2022-02-14 gr-qc
Spacetimes containing slowly evolving horizons
缓慢演化的视界是“几乎”孤立的视界。本文回顾了它们的定义,并讨论了几个时空包含这样的结构。这些包括某些Vaidya和Tolman-Bondi解决方案以及(微扰)潮汐扭曲的黑洞。考虑到相关的质量尺度,他们还认为,在涉及恒星尺度黑洞的天体物理过程中,缓慢演变的视界是常态,而不是例外。
2006-08-29 gr-qc
Dynamics of Apparent and Event Horizons
研究了各种黑洞时空的视视界和事件视界的动力学,包括包含扭曲、旋转和碰撞黑洞的时空。我们发展了一种强有力的和有效的新方法来定位事件视界,使研究这两种类型的视界在数值相对论。我们证明了在所研究的所有动力学黑洞时空中,事件视界和视视界都以拟正态频率振荡。
1994-03-03 gr-qc
Distorted black holes: a characteristic view
该研究以 Bondi 特征公式分析非旋转黑洞与入射引力波的相互作用,推导质量演化与吸收标度律,并揭示反射势垒在低、高振幅波下的不同终态。
2025-03-17 gr-qc
Curvature tensors on distorted Killing horizons and their algebraic classification
我们考虑具有Killing视界的一般静态时空,研究视界极限中曲率张量的性质。确定了外尔张量、里奇张量、黎曼张量和爱因斯坦张量是代数特殊的,并且在视界上相互对齐。它还指出,在调整到一个静态的观察者在四分之一中获得的结果一般不同于在自由落体帧中获得的。这与静态观察者在视界上变为零的事实有关。我们还证明了视界上Kretschmann标量的有限性与Weyl分量$Ψ_{3}$或$Ψ_{4}$在自由下落坐标系中的发散性是相容的.此外,$Ψ_{4}$的有限性与由黎曼张量的二阶导数构造的曲率不变量的发散是相容的。我们称具有有限Krestschmann标量但具有无限$Ψ_{4}$的物体为“真正裸露的黑洞”。在这些物体的(超)极端版本中,视界上爱因斯坦张量的结构由于与通常视界相比的额外项而改变,零能量条件在视界表面的某些部分被违反。排除这种发散性的要求导致了控制失效函数渐近性中首项的因子的恒定性,在这个意义上,它代表了非极值黑洞力学第零定律的形式模拟。这样,爱因斯坦张量中的所有额外项都会自动消失。
2005-10-20 gr-qc hep-th math.DG
Kaluza-Klein rotating multi-black hole configurations with electromagnetic field in Einstein-Maxwell-dilaton gravity
我们提出了一个新的解决方案,在5D Einstein-Maxwell-Einstein-Maxwell-Einstein-Maxwell引力场描述的平衡位形的极端旋转黑洞与透镜空间视界拓扑。考察了溶液的基本性质,计算了基本物理量。结果表明,黑洞视界是超导的,在这个意义上,他们驱逐的磁通量线。
2012-09-16 gr-qc
Superradiance without event horizons in General Relativity
研究了广义相对论系统中的超辐射散射过程,与旋转和/或带电黑洞不同,广义相对论系统不具有事件视界。Zel'dovich的开创性的作品的波放大旋转的圆柱体的启发下,我们分析,在广义相对论的背景下,超辐射的可能性电磁波反射过旋转的恒星和带电的标量扰动撞击在带电的球体。分析了能量耗散在这些系统中的作用,并与黑洞超辐射中事件视界的作用进行了比较。
2013-07-23 gr-qc
Surface Stress Tensor and Junction Conditions on a Rotating Null Horizon
本文导出了位于旋转零视界上的无限薄壳,当壳的内外几何形状不同时,其表面应力张量的一般形式。虽然表面上的诱导度规必须从任何一侧接近相同,但度规的一阶导数不需要。这样的不连续性导致了局域在视界上的爱因斯坦张量的狄拉克$δ$分布。对于一般的静止轴对称几何形状,表面应力张量可以用表征表面的两个几何不变量来表示,即表面重力$κ$和角动量密度$\cal J$的不连续性$[κ]$和$[\cal J]$。科马尔能量和角动量的坐标适合于基林对称性,并确定在$[κ]$和$[\cal J]$方面的每个表面的贡献。由这些指导下,一个简单的修改,原来的以色列结条件直接从爱因斯坦张量密度进行验证,给出正确的有限结果的表面应力,当正常的$\boldsymbol n$的表面被允许不断趋于零矢量。以色列的原始交界处的条件,失败的零表面的关系,给出。修正的连接条件适用于旋转的“黑洞”外部与任何内部几何在Kerr零视界表面连接的匹配,即使表面法线本身是不连续的,Barrabès-Israel形式主义也不适用。这种在旋转零视界上的结合纯粹是物质壳层类型的,不包含传播的引力冲击波。
2022-01-03 gr-qc
BF Theory Explanation of the Entropy for Non-rotating Isolated Horizons
我们考虑非旋转孤立视界作为一个四维渐近平坦时空区域的内边界。由于孤立视界的对称性,边界自由度可以用带源的SO(1,1)BF理论描述。这提供了一种新的替代方法,通常使用陈-西蒙斯理论研究黑洞熵。为了用边界BF理论计算微观自由度,孤立视界的熵也可以在圈量子引力框架下计算。首阶对熵的贡献与贝肯斯坦-霍金面积定律一致,只是在巴伯罗-伊米尔齐参数的特定选择下,这与使用陈-西蒙斯理论的通常方法中的值不同。此外,熵公式的量子修正是常数项而不是对数项。
2015-06-01 gr-qc
Gravitational radiation and angular momentum flux from a slow rotating dynamical black hole
利用一个四维渐近展开方法研究了自旋动态黑洞附近非线性项的次阶效应。然后,根据相容的常旋量和耦合首阶Newman-Penrose方程组的相容性,构造参考系,得到了角动量通量和能流公式.利用自旋黑洞的慢旋转和小潮汐近似,我们选择视界截面为球对称。结果表明,该通量公式相当简单,可以与已知结果进行比较。直接从慢转动动力视界的能流公式出发,我们发现引力能流为正值的物理合理条件是切变随时间单调减小。因此,一个缓慢旋转的动力学视界将在晚些时候渐近地接近孤立视界。
2010-12-31 gr-qc
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。
2017-04-24 gr-qc
Scalar field excited around a rapidly rotating black hole in Chern-Simons modified gravity
本文讨论了在动态CS修正引力下,快速旋转黑洞周围的CS标量场。通过将Kerr时空作为背景,可以微扰地得到CS修正。我们得到CS标量场解周围的黑洞解析和数值,假设一个静态和轴对称的配置。当我们施加边界条件,即标量场在外视界上是正则的,在无穷远处为零时,标量场在内视界上发散。因此,CS标量场在内视界上成为问题。
2014-08-21 gr-qc
Distorted vacuum black holes in the canonical ensemble
我们考虑有限大小空腔中的真空静态时空。在边界上,我们指定一个度量和一个有限的恒定的局部温度$T$。没有球面或任何其他空间对称性的假设。我们证明了:(i)在腔中,只有黑洞或平坦时空是可能的,而弯曲的无视界正则时空是不可能的;(ii)在视界面积收缩的极限下,Hawking温度发散;(iii)对于黑洞的存在,$T$应该足够高.当$T\rightarrow \infty $时,黑洞相是有利的。我们的考虑基本上使用的坐标系介绍了以色列在他著名的证明的唯一性定理。
2019-03-21 gr-qc hep-th