On the evolution equations for ideal magnetohydrodynamics in curved spacetime
研究了Einstein-Maxwell-Euler系统的一阶对称双曲发展系统的构造问题。我们的分析是基于一个1+3的四分体形式主义，它利用的组件的外尔张量作为未知数之一。为了保证Bianchi恒等式所隐含的演化方程的对称双曲性，我们引入了一个对应于Faraday张量的协变导数的秩为3的张量。我们的分析包括一个完美的无限导电性（理想磁流体力学）作为一个特定的子情况下的流体的情况。
2012-07-09 astro-ph.HE gr-qc math-ph
A doubly covariant formula of deficit angle and its application to six-dimensional braneworld
我们重新制定边界条件轴对称余维-2 braneworlds的方式，这是适用于线性扰动与各种规范条件。我们感兴趣的是在薄膜极限，因此，该计划假设的扰动也是轴对称的和膜的表面能动量张量是成比例的诱导度规。我们的计划的一个优点是，它允许更多的自由，方便的坐标选择比其他方法。这是因为在我们的方案中，体中的坐标系和膜上的坐标系是完全分离的。因此，后者不需要是前者的子集，膜不需要停留在固定的体坐标位置。边界条件显然是双重协变的：它在体的规范变换下是不变的，同时在膜上的规范变换下是协变的。当我们分析一个特殊的具有翘曲通量紧化的六维膜世界模型的线性扰动时，我们利用了双协方差。
2006-11-04 gr-qc hep-ph hep-th
On Chern-Simons corrections to magnetohydrodynamics equations
研究了（3+1）维Chern-Simons电动力学对磁化等离子体和场动力学方程的影响。在这个模型中，Chern-Simons（CS）部分由一个动力学赝标量场组成，它的时空导数与电磁场耦合。本文研究了非零电阻率等离子体中磁场演化方程的CS修正。在此背景下，我们重新考林定理，并观察到CS校正导致可能很小，但非零源项轴对称磁场。电场和磁场的标量积是赝标量场的源，因此，类星体和磁星可能是产生传播赝标量波的天体物理候选者。虽然在磁层的大部分区域中，对齐的电场会被流动的电荷短路，但在磁层附近存在真空间隙，预计会存在强$\vec E. \vec B$。本文导出了与脉冲星有关的时变$\vec E. \vec B$产生的赝标量场的波动解。
2009-11-20 astro-ph.HE gr-qc
Spacetime Encodings IV - The Relationship between Weyl Curvature and Killing Tensors in Stationary Axisymmetric Vacuum Spacetimes
考虑了由Ernst势产生的任意定常轴对称真空时空的测地运动第四不变量（广义Carter常数）的显式表示问题。在Weyl张量编码的时空的非局部曲率内容之间的耦合，并存在一个Killing张量的探索和建设性的，代数测试四阶Killing张量建议。所使用的方法利用定义的Bäckland变换的变量，以澄清外尔曲率，测地线运动常数，表示为Killing张量，和解决方案生成技术之间的关系。给出了Killing方程的一个新的对称非协变形式。这个公式将在4D中寻找四阶Killing张量的问题转化为在2D中寻找四个允许四阶Killing张量的互锁双流形的问题。
2009-11-09 gr-qc
An Action Principle for Relativistic MHD
给出了理想相对论磁流体力学（MHD）中自然欧拉场变量的协变作用量原理。这是通过推广Marsden等人的协变泊松括号理论来完成的，其使用非规范括号来实现动作泛函的约束变化。各种影响和扩展的作用原理进行了讨论。这种形式主义的两个重要的副产品是引入了一个新的无发散的4-矢量变量的磁场，和一个新的李拖曳形式的理论。
2015-02-02 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Anomalous Magnetohydrodynamics
反常对称性会感应出与超磁场平行而非正交的电流。在高磁雷诺数的带电液体的类比的基础上，异常电流的持久性被仔细检查参数大的电导率时，等离子体近似是准确的。在全球中性系统的不同例子表明，最小化的能量密度与螺旋度被保存的约束下的磁配置相一致，在完美的导电极限，在理想的磁流体力学中，异常电流被忽略。有人认为，这是扩展到异常磁流体力学的有限的磁流体溶液的特点是回转能力的基本原理。一般协变方面的问题，特别注意共形平坦的几何形状，这是潜在的相关描述的电弱等离子体之前的相变。
2013-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Frenet--Serret invariants of timelike worldlines in Kerr spacetime: chart independence, horizon crossing and null-endpoint limits
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）
利用协变Frenet-Serret形式研究克尔时空中沿Killing和非Killing类时轨迹的陀螺进动，证明Boyer-Lindquist坐标中近视界处的进动频率发散在Kerr-Schild坐标中消失，表明该发散是坐标伪像而非视界结构的不变特征。
2026-10-27 gr-qc
Toward General-Relativistic Magnetohydrodynamics Simulations in Stationary Non-Vacuum Spacetimes
本研究提出一大类稳态轴对称旋转度规的视界穿透形式，突破了此前仅克尔、克尔-纽曼度规可用的限制，可支撑广义相对论及非广义相对论框架下多种旋转致密天体的GRMHD吸积模拟。
2024-03-06 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Kodama-like Vector Fields in Axisymmetric Spacetimes
本研究将动态球对称时空的Kodama对称性推广到Kerr-Vaidya、Kerr-Vaidya-de Sitter等动态轴对称时空，证明这类时空中存在类Kodama类时矢量场，可构造协变守恒流与局域守恒荷，且后者在渐近平坦区收敛于Brown-York质量。
2024-06-18 gr-qc
GRMHD formulation of highly super-Chandrasekhar rotating magnetised white dwarfs: Stable configurations of non-spherical white dwarfs
在这里，我们扩展了探索显着的超超磁共振磁化白矮星的数值计算轴对称固定平衡的差分旋转磁化多方致密恒星在广义相对论（GR），在理想的磁流体动力学制度。我们使用一个广义相对论磁流体动力学（GRMHD）框架，描述旋转和磁化轴对称的白矮星，选择适当的旋转法律和磁场配置文件（环形和极向）。在这个框架中寻找解决方案的数值过程使用了3+1数值相对论的形式主义，在开源XNS代码中实现。我们通过依次改变不同的物理量来构建平衡序列，并强调了超白矮星白矮星的合理存在，其质量在2-3个太阳质量的范围内，中心（内部深处）磁场为$10^{14}$高斯量级，表面时间周期约为1-10秒。我们注意到，这样的白矮星是奇特的、过亮的Ia型超新星的祖先的候选者，观测证据认为Ia型超新星的质量在2.1-2.8太阳质量之间。我们还提出了一些有趣的结果，这种白矮星的结构，特别是在特殊情况下的极空洞的存在。
2015-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Stationary Stars Are Axisymmetric in Higher Curvature Gravity
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；Indian Institute of Technology Gandhinagar（甘地纳加尔印度理工学院）
本文证明在一般协变引力理论中，恒星的轴对称性是普遍性质，即使存在高曲率修正也保持不变。
2026-04-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Three dimensional evolution of differentially rotating magnetized neutron stars
我们构造了一个新的三维广义相对论磁流体动力学程序，在该程序中采用了固定网格加密技术。为了保证无发散条件和磁通量守恒，我们采用了Balsara（2001）的方法。使用这个新的代码，我们发展的差异旋转磁化中子星，并发现一个磁驱动的流出是从恒星发射表现出扭结不稳定性。物质喷射速率和坡印廷通量仍然与我们先前的发现一致（Shibata等人，2011）在轴对称模拟中获得。
2012-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Anomalous magnetohydrodynamics in the extreme relativistic domain
异常磁流体动力学的演化方程推导出极端相对论制度，并与Lichnerowicz开创的在没有异常电流的情况下的磁流体非线性的治疗形成对比。特别是，我们探索的情况下，传统的矢量电流的补充所产生的轴向矢量电流的伪南武-戈德斯通玻色子的自发破缺对称性或因为有限的费米子密度效应。一般协变方程的电导率的逆幂展开后，磁扩散率方程的相对论模拟的涡流和磁电流的存在下推导出来。虽然异常的贡献一般被抑制的扩散率，他们被证明是消失在完美的导电极限。当流动是无旋的，助推不变的和消失的四加速度相应的演化方程显式集成，使各种物理制度可以直接验证。
2016-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Magnetically Choked Accretion Flows around Black Holes
有序磁场的存在对黑洞吸积流和喷流产生了定性的影响。我们研究了全三维全球广义相对论磁流体动力学（MHD）模拟的径向扩展和厚（高度$H$圆柱半径$R$比$|H/R|\sim 0.2--1$）吸积流周围的BH与各种无量纲自旋（$a/M$，BH质量$M$）和初始toroidally-dominated（$ϕ$定向）和poloidally-dominated（$R-z$定向）磁场。首先，对于环向场模型和具有足够高的$|a/M|$的黑洞，相干的大尺度（即$\gg H$）偶极向磁通补丁出现，穿过黑洞，并产生瞬态相对论喷流。其次，对于极向场模型，极向磁通量很容易通过磁盘从大半径吸积，并建立一个自然的饱和点附近的BH。对于足够高的$|a/M|$或足够低的$|H/R|$，极性磁场将流入压缩成几何上薄的高度非轴对称的“磁扼吸积流”（MCAF），在该磁扼吸积流内，标准的线性磁旋转不稳定性被抑制。在大部分视界上的高磁化状态的条件是最佳的布兰德福德-Znajek机制，产生持久的相对论性喷流与$\gtrsim 100$ %效率为$|a/M|\gtrsim 0.9$。在压缩入流和膨胀喷流磁层之间形成了一个Rayleigh-Taylor和Kelvin-Helmholtz磁层不稳定界面，驱动了一种新的喷流-圆盘准周期振荡（JD-QPO）机制.对于具有相干质量因子$Q\gtrsim 10$的$a/M\sim 0.9$，…
2012-05-29 astro-ph.HE gr-qc
Coport: A New Public Code for Polarized Radiative Transfer in a Covariant Framework$^\spadesuit$
本研究推出公开代码Coport，采用Julia编写，可直接在弯曲时空中求解耦合协变偏振辐射传输方程，无需拆分时空与等离子体传播计算，支持HARM结果可视化，经多方法验证具备更高精度与效率。
2024-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Evolution of neutron stars with toroidal magnetic fields: Axisymmetric simulation in full general relativity
在完全广义相对论中，在轴对称假设下，利用磁流体动力学模拟方法研究了具有环形磁场的中子星的稳定性。非旋转和刚性旋转的中子星准备了各种磁场位形。为了简化对中子星的模拟，采用了多方状态方程和绝热指数$Γ=2$。研究发现，当环向磁场强度$\propto \varpi^{2k-1}$随$k\geq 2$（这里$\varpi$是圆柱半径）变化时，不旋转的中子星是动力学不稳定的，而对于$k=1$，中子星是稳定的.在不稳定性开始后，不稳定模式近似在阿尔文时间尺度上增长，因此，对流运动被激发以改变磁场分布，直到达到一个新的状态，该状态对轴对称扰动是稳定的。我们还发现，旋转起着稳定的作用，虽然不稳定性仍然设置在阿尔文时间尺度时，磁能旋转动能的比率大于一个临界值$\sim 0.2$。磁化质子中子星的演化的含义进行了讨论。
2008-05-18 astro-ph gr-qc
Hamiltonian Formulation of Relativistic Magnetohydrodynamic Accretion on a General Spherically Symmetric and Static Black Hole: Quantum effects on Shock States
本文通过哈密顿方法研究球对称静态黑洞上的相对论磁流体力学吸积，分析量子修正黑洞附近的激波态，发现量子效应会向外推移激波位置，从而不利于激波态形成。
2024-10-15 gr-qc
An Attractor-Repeller model of the Local Universe : The $Λ$-Szekeres spacetime and Perturbation Theory
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, France（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）
本研究提出含Λ的轴对称准球形塞凯赖什I类解作为本地宇宙模型，通过数值积分萨克斯光学方程等方法，验证其协变宇宙学参数符合观测约束，建立了该相对论解与牛顿对应物的联系。
2026-09-07 gr-qc
Perfect magnetohydrodynamics as a field theory
我们提出了一般的协变作用的自耦合复杂的标量场和电磁学的理论，凭借的约束是等效的，在长波长的制度，完善磁流体力学（MHD）。由此得到了考虑洛伦兹力的欧拉方程，以及理想流体的热力学关系式。后者的物态方程与标量场的自势有关。我们引入1+3符号来说明MHD与场变量的关系。在我们的方法中，标量场是单值的要求导致了以$\hbar$为步长的某个循环的量子化;在经典极限中，这个特征导致了该循环的守恒。环流是相同的，在Oron的推广开尔文环流定理完美MHD，我们在这里描述了新的保守螺旋度与之相关联。我们还证明了存在两个伯努利定理的MHD的每个时空对称的流动和几何形状，其中之一是有关适当定义的势流。在两种对称性同时存在的情况下，我们明确地展示了守恒量，并给出了例子。此外，在这种情况下，我们展示了一个新的保守的MHD循环不同于Oron的，并提供了一个例子。
2006-10-16 astro-ph gr-qc hep-th
Entropies of Rotating Charged Black Holes from Conformal Field Theory at Killing Horizons
利用协变相位技术计算了稳态轴对称带电黑洞的约束代数。在Killing视界上利用Carlip边界条件构造了一个具有相应中心荷的标准Virasoro子代数.对于Kerr-Newman黑洞和Kerr-Newman-AdS黑洞，用共形场论方法确定的态密度得到的统计熵与Bekenstein-Hawking熵一致.
2000-05-24 gr-qc hep-th
