Modeling the motion of a bright spot in jets from black holes M87* and SgrA*
研究了吸积黑洞喷流中亮斑的广义相对论运动。在Kerr时空框架下,沿亮点轨迹的离散时间间隔数值计算了运动亮点的相应透镜图像。作为代表性的例子,我们考虑的情况下,超大质量黑洞SgrA* 和M87*。对黑洞喷流中运动亮点的天体物理观测为强场极限下各种引力理论的验证提供了独特的可能性。
2021-08-31 astro-ph.HE gr-qc
Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Rotating Black Hole
研究了带电粒子围绕弱磁化旋转黑洞的运动。我们对从最内层稳定圆形轨道被踢出的带电粒子的命运进行分类。我们发现带电粒子的最终命运主要取决于粒子的能量和轨道半径。能量和半径又取决于初速度、黑洞自旋和磁场的大小。我们还发现了可能的证据,在赤道平面附近的束缚运动的存在。
2014-11-17 astro-ph.HE gr-qc
How close can we approach the event horizon of the Kerr black hole from the detection of the gravitational quasinormal modes?
利用WKB方法,我们证明了决定Kerr黑洞准正规模频率的势的峰值位置($r_{\rm peak}$)服从一个精确的经验关系式,它是比角动量$a$和引力质量$M$的函数.如果用引力波探测器观测到$a/M \sim 1$的准正规模,我们就可以确定黑洞在事件视界周围的时空,$r_{\rm peak}=r_+ +O(\sqrt{1-q})$,其中$r_+$是事件视界半径。而如果准正规模与广义相对论的准正规模不同,我们就不得不寻求真正的引力理论,或者面对裸奇点的存在。
2016-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole hair in generalized scalar-tensor gravity
考虑了与引力耦合的标量场的最一般作用量,导出了度量场和标量场的二阶场方程-- Horndeski理论,并附加了标量场满足位移对称性的假设.我们表明,在这样的理论中的标量场被迫有一个非平凡的配置在黑洞时空,除非一个仔细的调谐远离高斯-邦纳不变量的线性耦合。因此,这门课中一般理论的黑洞会有毛发。这与最近的无毛定理相矛盾,该定理似乎忽略了这种耦合的存在。
2014-08-11 gr-qc hep-th
Driven black holes: from Kolmogorov scaling to turbulent wakes
广义相对论支配着时空的非线性动力学,包括黑洞和它们的事件视界。我们证明了强迫黑洞视界具有统计稳定的湍流时空动力学,与Kolmogorov的1941年理论一致。作为一个原则的证明,我们专注于黑洞在渐近反德西特时空在大量的维度,在那里获得更大的解析控制。我们还表明,潮汐变形的地平线诱导湍流动力学。当相对于视界运动时,变形会产生湍流时空尾流,这表明湍流时空动力学可能在双星合并和其他强场现象中发挥作用。
2019-11-29 gr-qc hep-th physics.flu-dyn
Hushing black holes: tails in dynamical spacetimes
本研究探讨了动态时空中黑洞如何趋近Kerr解,揭示了在受迫和非线性时空中,由点状物质和非线性效应产生的源驱动尾迹可主导并超越Price幂律衰减。
2024-05-20 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Flat space compressible fluid as holographic dual of black hole with curved horizon
考虑了$(d+2)$维真空Einstein方程的流体对偶,讨论了有无宇宙学常数的情况。背景解承认存在黑洞事件视界,视界的空间截面是共形平坦的。因此,一个$d$维平坦的欧氏空间$\mathbb{E}^d$包含在黑洞视界空间截面的共形类中.在这样的黑洞背景下,可以在乘积(牛顿)时空$\mathbb{R}\times\mathbb{E}^d$上构造一个可压缩的、受迫的、定常的、粘性的流体系统作为最低阶的涨落模。这种构造提供了超越体/边界对应类的全息对偶的第一个例子。
2015-01-29 gr-qc hep-th
Motion of Test Particles around a Charged Dilatonic Black Hole
本文研究了不同质量、不同电荷和不同电子荷的测试粒子在背景度规和带电电子黑洞场中的运动。
2017-07-18 gr-qc
A Slowly Rotating Black Hole in Horava-Lifshitz Gravity and a 3+1 Dimensional Topological Black Hole: Motion of Particles and BSW Mechanism
研究了Horava-Lifshitz引力理论和3+1维拓扑Lifshitz黑洞中慢转黑洞附近中性粒子的运动.还绘制了粒子径向运动的测地线。一些不同的情况下的轨道运动的粒子进行了讨论,其中的最大值和最小值的有效势的计算。进一步研究了这些黑洞的Bañados,Silk和West(BSW)机制。结果表明,在这些黑洞的视界处,两个碰撞的不带电粒子的质心能量(CME)仍然是有限的。因此,在这些情况下不能看到BSW效应。
2014-11-18 gr-qc
Motion of charged particles around a scalarized black hole in Kaluza-Klein theory
本文利用Kaluza-Klein理论研究了极端旋转双子黑洞时空中带电粒子的测地线运动。我们推导了运动方程,并给出了椭圆函数和超椭圆函数的解析解。此外,我们分析的测地线运动的参数图和有效势的帮助下。
2020-01-30 gr-qc
Geodesic Motions in 2+1 Dimensional Charged Black Holes
研究了2+1维带电黑洞周围的测试粒子的测地线运动。当能量与角动量之比为宇宙学常数的平方根时,得到了无质量试验粒子的一类精确测地线运动。用数值方法分析了无质量和有质量试验粒子的测地线运动。
1999-01-10 gr-qc
Chaos in Geodesic Motion around a Black Ring
本文研究了自由粒子绕单旋转黑环的束缚轨道。利用庞加莱映射,我们发现受引力束缚在黑环上的粒子存在混沌运动。
2010-12-28 gr-qc hep-th
Geodesic Motion of Neutral Particles around a Kerr-Newman Black Hole
我们研究了Kerr-Newman黑洞周围的中性粒子的动力学,特别关注自旋黑洞的电荷对粒子运动的影响。我们首先考虑赤道平面上的最内稳定圆轨道(ISCO)。结果表明,与Kerr黑洞相比,由于黑洞电荷的存在,粒子的有效势具有更强的排斥效应.结果表明,当黑洞的角动量$a$为固定值时,随着黑洞的电荷$Q$的增加,ISCO的半径减小。然后,我们考虑粒子从其初始轨道脱离赤道运动的一个反冲。粒子的受扰运动最终将是有界的,或者是无界的,从而逃逸到空间无限远。更甚的是,粒子很可能会被黑洞捕获。因此,我们分析和数值确定的参数区域的相应的运动,在初始半径的轨道运动和踢的强度。将与克尔黑洞中中性粒子的运动进行比较。
2017-11-13 gr-qc
Geodesic motion in the (rotating) black string spacetime
在这篇文章中,我们研究了五维(旋转)黑弦时空中测试粒子和光的测地线运动。如果在四维史瓦西或克尔时空中加入一个紧致维,新的五维度规描述了一个(旋转的)黑弦。史瓦西和克尔时空中的测地线已经被非常详细地研究过了,然而,当增加一个紧凑的维度时,新的行为发生了。我们给出了测地线方程的解析解,并讨论了可能的轨道。我们把普通四维史瓦西和克尔时空中的运动与(旋转的)黑弦时空中的运动进行了比较。
2013-05-27 gr-qc
Chaotic Motion around a Black Hole under Minimal Length Effects
利用Melnikov方法研究了Schwarzschild黑洞周围受最小长度效应扰动的测地线运动的混沌行为。与可积的未扰动测地线运动不同,我们的结果表明,扰动同宿轨道,即连接不稳定圆轨道的测地线,在相空间中出现Smale马蹄混沌结构的意义上,变得混沌.
2020-03-01 gr-qc
Motion and Trajectories of Particles Around Three-Dimensional Black Holes
研究了相对论性粒子在三维黑洞中遵循Hamilton-Jacobi形式的运动。因此,可以将Hamilton-Jacobi方程分离并简化为类似于四维情况的求积。结果表明:a)粒子被黑洞捕获,与它们的能量和角动量无关,b)物质总是落在黑洞的中心,不能理解四维中具有稳定轨道的运动。对于黑洞角动量的极值,我们能够找到测试粒子的运动方程和轨迹的精确解。
1993-03-02 gr-qc
Geodesic motion around a supersymmetric AdS5 black hole
本文研究了超对称AdS $_5$黑洞时空中试验粒子的测地线运动。运动方程的推导和解决Weierstrass $\wp$,$σ$和$ζ$功能。利用有效势和参数图分析和描述了类时、类光和类空粒子的运动,并给出了可能的轨道类型。此外,还提供了各种轨道图。
2020-06-26 gr-qc
Linear stability analysis of hairy black holes in quadratic degenerate higher-order scalar-tensor theories: Odd-parity perturbations
研究了具有线性含时标量场的静态球对称黑洞解,讨论了它们在二次简并高阶标量张量(DHOST)理论的移位对称和反射对称子类中的线性稳定性.我们提出了显式形式的减少系统的背景场方程的一般理论在这个子类。使用约化的运动方程,我们表明,在几种情况下的解决方案是被迫的史瓦西或史瓦西-(反)德西特形式。考虑一般静态球对称黑洞解周围的奇宇称扰动,导出了黑洞稳定的简明判据。我们的分析也涵盖了静态或恒定的标量场的情况。
2019-07-23 gr-qc hep-th
Geodesic Motion in the Singly Spinning Black Ring Spacetime
我们给出了特殊情况下五维单自旋黑环时空中测试粒子和光的测地线方程的解析解,因为一般情况下单自旋黑环的Hamilton-Jacobi方程是不可能分离的。在研究运动方程中多项式的基础上,我们刻画了试验粒子和光的运动,并讨论了相应的轨道。
2012-12-04 gr-qc
The Disjointed Thermodynamics of Rotating Black Holes With a NUT Twist
我们研究的解决方案的欧几里得签名爱因斯坦方程(引力瞬子)的线元素采取克尔螺栓的形式,其特征在于由三个真正的参数:大小,一个NUT收费,和自旋速率。奇点的排除消除了这些参数的大多数组合,只留下分离的解流形,在这些解流形之间不可能有连续的过渡(角速度除以温度被迫是$2π$的有理数倍数)。这种"量化“防止了像$T dS=dM + ΩdJ$这样的方程所预设的自由变化,从而使第一定律为真、为假、无意义或同义反复,这取决于人们如何对待它。
2007-03-04 gr-qc hep-th
Chaotic motion of particles in the accelerating and rotating black holes spacetime
研究了加速旋转黑洞时空背景下类时粒子沿测地线的运动。利用Poincaré截面、功率谱、快李雅普诺夫指数指标和分岔图等方法证实了粒子测地线运动存在混沌。此外,我们探讨了加速和转动参数对黑洞时空中类时测地粒子混沌行为的影响。结果表明,加速度为粒子的测地线运动带来了更丰富的物理意义。
2016-08-12 gr-qc
Particle Motion Analysis in the Bronnikov black hole solution
人们对规则黑洞的研究越来越感兴趣,因为它们消除了传统黑洞模型存在的奇异性问题。我们在这里分析了不同类型的粒子(无质量,有质量和有质量的带电粒子)在一个特定的规则的带电黑洞解由Bronnikov在2001年获得的运动。我们还研究了Bronnikov黑洞的几何和性质,并与Reissner-Nordstrom黑洞进行了比较,为此我们首先介绍了两种黑洞的特征,分析了每种粒子的有效势,然后在某些感兴趣的情况下对轨道方程进行了数值积分。
2019-02-28 gr-qc
The Onset of Chaotic Motion of a Spinning Particle around the Schwarzchild Black Hole
在Schwarzchild黑洞时空中,我们证明了粒子的自旋可以触发混沌运动。将粒子的自旋作为微扰,利用Melnikov方法,我们发现微扰后的稳定轨道和不稳定轨道相互纠缠,说明了粒子运动中混沌行为的开始。
2004-06-25 gr-qc
Equations of Motion in General Relativity of a Small Charged Black Hole
我们提出了一个模型的细节,在广义相对论的一个小的带电黑洞在外部引力和电磁场的运动。我们的模型的重要性在于,我们可以从爱因斯坦-麦克斯韦真空场方程导出黑洞的运动方程,而不会遇到无穷大。我们的结果所依据的关键假设是:(a)黑洞是孤立的,(b)在黑洞附近,由其运动产生的辐射波阵面是光滑变形的球体。出现的运动方程符合原始的德威特和贝弗姆运动方程的模式(在它们“重新规范化”之后)。我们的计算是在一个坐标系中进行的,在这个坐标系中,波前的零超曲面历史可以用一种简单的方法来指定,结果是我们得到了一个新的显式形式,特别是对于我们的模型,著名的“尾项”的运动方程。
2008-11-25 gr-qc
Self-forced evolutions of an implicit rotating source: A natural framework to model comparable and intermediate mass-ratio systems from inspiral through ringdown
本文建立了一个描述具有可比和中间质量比的双星系统的螺旋、合并和衰荡的波形模型。该模型结合了对能量和角动量的一阶守恒自作用力修正,这在强场区是有效的[1]。我们的模型辐射的一部分,通过推导二阶辐射修正的能量通量的自作用力。这些修正是通过最小化我们的自作用力模型和有效单体模型[2,3]之间的相位差异来获得的。我们表明,我们的模型比后牛顿近似目前用来模拟中子星-黑洞合并从早期螺旋最里面的稳定圆形轨道的表现要好得多。为了将后期的螺旋演化与坍落状态相匹配,我们通过包括有限质量比校正和使用隐式旋转源[5]模拟轨道相位演化来扩展Ori和Thorne [4]开发的“过渡阶段”。我们明确地表明,隐式旋转源的方法提供了一个自然的过渡,从晚时间辐射的振铃,相当于振铃波形建模的基础上的总和准正规模式。
2014-07-10 gr-qc
Solution for "geodesic" motion of a Schwarzschild black hole along a magnetic field in AdS2 x S2 space-time
给出了Bertotti-Robinson磁宇宙中静态空间均匀AdS ${}^2\times\mathbb{S}^2$时空中Schwarzschild黑洞的Einstein -麦克斯韦方程组组的精确解.在这个解中,黑洞在磁场的方向上具有有限的初始推动力,并与背景引力场和电磁场相互作用,进行“测地线”振荡运动。
2015-12-19 gr-qc
Kerr/CFT from phase space formalism
在史瓦西时空中,人们曾尝试用哈密顿相空间方法来寻找黑洞的微观态。由于史瓦西时空也属于克尔时空的大家族,而且两者都是渐近平坦的,因此克尔黑洞是方法发展的一个很好的选择。克尔黑洞是一个旋转的黑洞。我们进行这种分析的克尔时空,我们得到了可喜的成果,使用协变相空间分析。虽然我们已经强迫自己使用的邦迪下降条件,我们发现的规范自由度,可能是黑洞微观国家的良好候选人。边界上的电荷代数可能是一个与史瓦西黑洞有不同中心项的维拉索罗代数。证明了黑洞边界上的二维理论是共形不变的。
2021-08-12 gr-qc hep-th
Chaotic motion of scalar particle coupling to Chern-Simons invariant in Kerr black hole spacetime
本文首先给出了Kerr黑洞时空中与Chern-Simons不变量耦合的测试标量粒子在短波近似下的运动方程。利用Poincaré截面、快速李雅普诺夫指数指标、分岔图和吸引域等技术分析了测试耦合粒子的动力学行为。结果表明,Kerr黑洞中与Chern-Simons不变量相互作用的标量粒子的运动存在混沌现象。随着耦合强度的增加,在选定的参数下,耦合粒子的运动首先经历一系列混沌运动和规则运动的转变,然后落入视界或逃逸到空间无穷远。因此,Kerr黑洞时空中标量粒子与Chern-Simons不变量的耦合产生了更丰富的标量粒子动力学行为。
2021-03-09 gr-qc
On Geodesic motion of particles with zero energy in Kerr and rotating dirty black holes
本研究探究零能量粒子的类时测地线性质,发现其与 Schwarzschild 黑洞测地线运动的相似性,证明一般轴对称黑洞中零能量粒子无闭合轨道,排除了其导致质心系能量无界的可能。
2024-10-07 gr-qc
Particle motion around charged black holes in generalized dilaton-axion gravity
本文研究了四维广义强子-轴子引力中有质量和无质量的试验粒子围绕渐近平坦球对称带电黑洞的行为。所有可能的运动进行了研究,计算和绘制相应的有效势的无质量和有质量的粒子以及。进一步,应用Hamilton-Jacobi方法研究了广义强子-轴子引力中带电黑洞引力场大质量(带电或不带电)测试粒子在静态和非静力平衡情况下的运动.
2018-09-11 gr-qc
Epicyclic motion of charged particles around a weakly magnetized Kiselev black hole
Faculty of Physics, “Alexandru Ioan Cuza” University of Iasi(雅西亚历山德鲁·乔安·库扎大学物理学院)
研究带电粒子在弱磁场近似下绕磁化Kiselev黑洞的运动,分析 quintessence 和磁场对环形频率的影响,以及近日点位移和引力拉莫尔预倾差异。
2026-04-17 gr-qc
A study of geodesic motion in a (2+1)-dimensional charged BTZ black hole
本文导出了(2 + 1)维带电BTZ黑洞时空附近测地线的运动方程。本文用Weierstrass椭圆函数和Kleinian sigma超椭圆函数求解了有质量粒子和无质量粒子的测地线。然后,我们确定不同的运动轨迹的粒子的守恒能量和角动量,并使用有效势。
2016-04-24 gr-qc
Test Particle Motion in the Born-Infeld Black Hole
本文综述了爱因斯坦-玻恩-因菲尔德时空黑洞解引力背景下大质量测试粒子测地线的分类。尽管有些特征与Reissner-Nordström时空非常相似,但也有重要的区别,特别是那些与控制测地线运动的有效势有关的区别。明确的解决方案,涉及维尔斯特拉斯函数给出了一对特定的情况。
2014-12-11 gr-qc
Constants of Geodesic Motion in Higher-Dimensional Black-Hole Spacetimes
在[arXiv:hep-th/0611083]中,我们宣布了一般高维旋转黑洞时空中测地线运动的完全可积性。在本文中,我们证明了导致这一结论的所有必要步骤。特别是,我们证明了独立的运动常数和事实,他们泊松交换。还简要讨论了与[arXiv:hep-th/0612029]中构造的一组不同的运动常数的关系。
2007-06-29 gr-qc hep-th
Black Hole Decay as Geodesic Motion
我们证明了用标量场探针分析Schwarzschild黑洞的近视界共形对称性的形式能够描述黑洞的衰变。控制黑洞衰变的方程可以看作是黑洞质量空间中的测地线方程。这为黑洞的衰变提供了一种新的几何解释。此外,这种方法预测了一个精确的校正项,通常的表达式为黑洞的衰变率。
2003-08-11 gr-qc hep-th
Particle and light motion in a space-time of a five-dimensional rotating black hole
研究了粒子和光在5维旋转黑洞时空中的运动。我们证明了描述这样一个黑洞的Myers-Perry度规除了具有三个Killing矢量外,还具有一个Killing张量。因此,哈密顿-雅可比运动方程允许分离变量。利用第一积分,我们提出了一阶形式的运动方程。我们描述了粒子和光的不同类型的运动,并研究了一些有趣的特殊情况。我们证明了在这个度规的背景下,赤道平面上不存在稳定的圆轨道。
2003-08-07 gr-qc hep-th
Circular Motion of Charged Particles near Charged Black Hole
我们研究带电粒子在带电黑洞附近的圆周运动。利用雅可比矩阵得到了带电粒子的李雅普诺夫指数的一般形式。结果表明,带电粒子在视界上的圆周运动可以使混沌界饱和。通过进一步扩展视界附近的李雅普诺夫指数,并研究具有不同$M/Q$的Reissner-Nordström(RN)黑洞,我们发现与静力平衡相比,由于角动量的存在,带电粒子的圆周运动可以具有更大的李雅普诺夫指数.对于质荷比为$1<M/Q <1.1547$的RN黑洞,零运动和大角动量的类时圆周运动局部破坏了混沌界.作为结果普适性的一个例证,我们研究了Reissner-Nordström Anti-de Sitter(RN-AdS)黑洞附近带电粒子的圆周运动,发现在质荷比为$1.23132<M/Q<1.75225$的RN-AdS黑洞背景下,具有大角动量的类时圆周运动和零圆周运动可以超过混沌界.
2022-03-15 gr-qc hep-th
Chaos of Particle Motion near the Black Hole with Quasi-topological Electromagnetism
利用准拓扑电磁学研究了黑洞中粒子运动的混沌行为。发现度规函数的高阶展开和视界附近的电势都违反了混沌界。我们绘制了粒子运动的庞加莱截面,分别对应于混沌界违反和非违反的情况下。然后研究了Reissner-Nordstrom(RN)黑洞和具有准拓扑电磁的黑洞附近粒子测地线运动的最大Lyapunov指数λ s与静力平衡定义的最大李雅普诺夫指数指数λ s之间的关系。我们发现光子径向落入黑洞的李雅普诺夫指数λ_{ph}与最大李雅普诺夫指数λ_s之间存在一个有趣的关系。对于度规函数随视界外半径单调增加的黑洞,这导致λ_{ph} \geq 2λ_s。
2021-09-01 gr-qc hep-th
Black Hole Motion in Entropic Reformulation of General Relativity
我们考虑一个黑洞系统--广义相对论力学点粒子系统的最简单替代物--并试图借助熵作用来描述它们的运动:黑洞视界面积的总和。我们证明,这样的描述确实是一致的牛顿的运动和重力定律,模数值系数,重合,但似乎从统一不同。由于现代对广义相对论熵的重新表述的大部分讨论实际上是基于量纲的考虑,为了进行下一步,修改论证是至关重要的,以便这些无量纲参数获得正确的值。
2010-03-25 gr-qc hep-th
On Integrability of spinning particle motion in higher-dimensional black hole spacetimes
研究了具有宇宙学常数的高维一般旋转黑洞时空中经典自旋粒子(自旋自由度由格拉斯曼变量向量描述)的运动.在所有维度n,我们表现出n玻色子功能独立的积分的自旋粒子运动,对应于显式和隐藏的对称性产生的主要共形Killing-Yano张量。此外,我们证明了在4-,5-,6-和7-维黑洞时空中,这样的积分是在对合,证明玻色运动的可积部分。我们推测,同样的结论在所有更高的维度中仍然有效。我们的结果推广了Page et. [hep-th/0611083]关于这些时空中测地线运动的完全可积性。
2011-12-08 gr-qc hep-th
Motion of magnetically charged particles in a magnetically charged stringy black hole spacetime
本文研究了荷磁Garfinkle-Horowitz-Strominger弦状黑洞背景中带电荷和磁荷的大质量粒子的运动。我们解析地解决测试粒子的运动方程,我们描述的轨道运动的Weierstrass椭圆函数。我们发现,黑洞的磁荷和测试粒子的磁荷存在临界值,它们表征了束缚和非束缚轨道,我们还研究了近日点位移和Lense-Thirring效应这两个观测量。轨迹取决于测试粒子的电荷和磁荷。角运动取决于测试粒子的电荷,而$r$和$t$运动取决于测试粒子的质量和磁荷。
2017-05-11 gr-qc hep-th
Chaos and Fractals in Geodesic Motions Around a Non-Rotating Black-Hole with an External Halo
研究了在被外晕包围的Schwarzschild黑洞场中运动的试验粒子在逃逸过程中的混沌现象。考虑了物质粒子和零静止质量粒子的运动。混沌的特征在于不同逃逸域边界的分形维数,这是一个拓扑不变的表征。我们发现,在物质粒子和零测地线的运动混沌。
1999-10-26 chao-dyn gr-qc nlin.CD