Geometric Inequality for Axisymmetric Black Holes With Angular Momentum
本文研究带角动量黑洞的 Penrose 不等式，通过动量约束几何定义角速度，并借助拟共形映射与旋量证明旋转黑洞的广义第一定律及 Penrose 型不等式。
2025-03-14 gr-qc
Extreme throat initial data set and horizon area--angular momentum inequality for axisymmetric black holes
我们提出了一个公式，涉及极端喉初始数据的变化与适当定义的质量泛函的变化的面积。从这个表达式中，我们推导出的第一个变化，与固定的角动量，面积为零，第二个变化是正定的极端克尔喉初始数据的评估。这表明，极端克尔喉初始数据的面积是这类数据中的最小值。因此，一般喉道初始数据的区域由角动量从下面限定。此外，这一结果强烈表明，面积和角动量之间的不平等持有一般渐近平坦的轴对称黑洞。作为应用，我们证明了这个不等式在非平凡族的自旋Bowen-York初始数据。
2010-11-03 gr-qc
Mass angular momentum inequality for axisymmetric vacuum data with small trace
本文证明了轴对称、渐近平坦、真空小迹约束数据集的质量角动量不等式\cite{D1} \cite{ChrusLiWe} \cite{SZ}。在给定一个小迹初始数据集的情况下，我们构造了一个Einstein真空方程的boost演化时空\cite{ChOM}。然后用扰动法求解在无穷远处一定增长条件下的时空极大曲面方程。当初始数据集是轴对称的时，我们得到了一个与给定数据具有相同ADM质量和角动量的轴对称极大图。这个不等式是由关于极大图的已知结果\cite{D1} \cite{ChrusLiWe} \cite{SZ}导出的.
2012-09-07 gr-qc math.DG
Intrinsic angular momentum for radiating spacetimes which agrees with the Komar integral in the axisymmetric case
在这里，我们提出了一个新的定义{内在角动量}在未来零无穷远，基于电荷积分的方法。这个定义适用于没有对称性的辐射时空的一般情况，它不会遭受超平移的歧义。在轴对称的情况下，这个新的定义与Komar积分一致。
2014-04-09 gr-qc
A universal inequality for axisymmetric and stationary black holes with surrounding matter in the Einstein-Maxwell theory
本文证明了在Einstein-Maxwell理论中，不等式$(8πJ)^2+(4πQ^2)^2 < A^2$对任意亚极值轴对称稳态黑洞都成立.这里，$J, Q$和$A$分别是黑洞的角动量、电荷和视界面积。
2008-12-15 astro-ph gr-qc math-ph
A Dain Inequality with charge
对于轨道空间为单连通的电真空渐近平坦轴对称初值问题，证明了角动量和电荷的质量上界。
2009-12-04 gr-qc
A variational principle for stationary, axisymmetric solutions of Einstein's equations
在具有固定角动量的所有轴对称和$(t,ϕ)$对称初始数据中，得到爱因斯坦方程的稳态、轴对称、真空解作为总质量的临界点。在这个变分原理中，质量被写成类空超曲面上的正定积分。证明了如果存在绝对极小值，则它等于在所有极大的、轴对称的、真空的、具有固定角动量的初始数据中质量的绝对极小值。参数给出支持的猜想，这个最小值存在，是极端的克尔初始数据。
2005-08-16 gr-qc
A Penrose-Type Inequality with Angular Momentum and Charge for Axisymmetric Initial Data
ADM质量的下限建立在角动量，电荷，和视界面积的上下文中的最大，轴对称的初始数据的爱因斯坦-麦克斯韦方程组，满足弱能量条件。如果在视界上，给定的数据在一定程度上与相关模型的Kerr-Newman数据一致，则该不等式退化为带角动量和电荷的修正的Penrose不等式.此外，还证明了一个刚性的声明，从而实现平等的当且仅当数据集产生的规范片的克尔-纽曼时空。
2021-01-17 gr-qc math-ph math.DG
Proof of the angular momentum-mass inequality for axisymmetric black holes
我们证明了极端克尔初始数据集是一个唯一的绝对最小的总质量在（物理相关）类的真空，最大的，渐近平坦的，轴对称的爱因斯坦方程的数据与固定的角动量。这些数据代表了不稳定的、轴对称的黑洞。因此，我们得到这类数据满足不等式$\sqrt{J} \leq m$，其中$m$和$J$是时空的总质量和角动量。
2007-05-08 gr-qc math-ph math.DG
Critical Collapse of a Complex Scalar Field with Angular Momentum
本文报道了一个新的具有角动量的复标量场在轴对称引力坍缩阈值处的临界解。为了携带角动量，标量场不能是轴对称的;然而，它的方位角依赖性被定义为使得所得到的应力能量张量和时空度规是轴对称的。发现的临界解是非球形的，离散自相似的回声指数为0.42（± 4%），并在近临界崩溃的标度指数为0.11（± 10%）。我们的模拟表明，该解决方案是普遍的（内强加的对称类），模一个家庭依赖的恒定相位在复杂的平面。
2004-05-18 gr-qc
Proof of the Mass-Angular Momentum Inequality for Bi-Axisymmetric Black Holes With Spherical Topology
我们表明，极端的迈尔斯-佩里初始数据实现了唯一的绝对最小的总质量在一个物理相关的（布里尔）类的最大的，渐近平坦的，双轴对称的爱因斯坦方程的初始数据与固定的角动量。作为结果，我们证明了相关的质量角动量不等式在这种设置为5维时空。也就是说，这个类中的所有数据都满足不等式$m^3\geq \frac{27π}{32}\left(|\mathcal{J}_1|+|\mathcal{J}_2|\right)^2$，其中$m$和$\mathcal{J}_i$，$i=1,2$是时空的总质量和角动量。此外，等式成立当且仅当初始数据集与极端Myers-Perry黑洞的正则切片等距。
2017-01-24 gr-qc hep-th math.DG
Comment on "Horizon area- Angular momentum inequality for a class of axially symmetric black holes" [arXiv:1012.2413]
我们将Aceña \textit{et al}在上述论文[arXiv：1012.2413]中提出的结果推广到轴对称的情况，最大初始数据在反演变换下是不变的。
2011-02-18 gr-qc
Time and "angular" dependent backgrounds from stationary axisymmetric solutions
背景取决于时间和“角度”变量，即极化和非极化$S^1 \times S^2$高迪模型，产生的扇区内的地平线的流形对应的轴对称的解决方案。众所周知，普通$D$ -膜的解析延拓，即$iD$ -膜允许人们找到$S$ -膜解.简单的模型已被构造通过解析延续的Schwarzchild和克尔度量。研究这里得到的$i$模型的可能性被概述，着眼于看它们是否可以表示某种不仅依赖于时间而且依赖于“角度”变量的广义$S$ -膜。
2004-05-20 gr-qc hep-th
Quantum entropy of the general non-extreme stationary axisymmetric black hole due to minimally coupled quantum scalar field
利用t Hooft“brick wall”模型和Pauli-Villars正则化方法，计算了一般四维非极端稳态轴对称黑洞时空中以方位角速度$Ω_0=Ω_H$（$Ω_H$是黑洞视界的角速度）旋转的最小耦合标量场的热力学熵.对于Kerr-Newman黑洞和Einstein-Maxwell介子-轴子黑洞，我们还证明了由我们的推导得到的热力学熵与由圆锥奇点方法得到的量子热力学熵是等价的.
1999-06-16 gr-qc
The inner Cauchy horizon of axisymmetric and stationary black holes with surrounding matter
我们研究了被物质包围的规则轴对称静止黑洞的内部，发现对于非零角动量的黑洞，时空总是可以规则地扩展到并包括一个内柯西视界.给出了内柯西视界上的正则度规与事件视界上的正则度规的显式关系。由此得到了普适等式$(8πJ)^2 = A^+ A^-$，其中$J$是黑洞的角动量，$A^-$和$A^+$分别表示内柯西视界和事件视界的视界面积.我们还发现在极限$J \to 0$内柯西视界变得奇异。
2008-10-22 gr-qc
Inequalities Between Size, Mass, Angular Momentum, and Charge for Axisymmetric Bodies and the Formation of Trapped Surfaces
我们建立的不平等的物质体的大小，其质量，角动量和电荷，在轴对称的初始数据集的范围内的爱因斯坦方程。这些不等式在一般情况下没有极大条件的假设，并使用一个大小的概念，这是很容易计算的。此外，这些结果产生的黑洞存在的标准是有意义的，即使在时间对称的情况下，也包括一定的边界效应。
2016-10-16 gr-qc hep-th math.DG
Inequality between size and angular momentum for bodies
本文提出了一个普遍的不等式，即物体的角动量与其尺寸的平方成正比，并给出了启发性的物理论据来支持它，我们证明了这个不等式的一个版本，作为爱因斯坦方程的结果，适用于旋转轴对称的等密度物体。最后，讨论了这一结果的物理意义。
2014-01-31 gr-qc
Black hole Area-Angular momentum inequality in non-vacuum spacetimes
我们证明了面积角动量不等式A \geq 8π |J|适用于轴对称封闭的最外层稳定边缘捕获表面。这些视界部分（特别是视视界）包含在一般的不一定轴对称的黑洞时空中，具有非负的宇宙学常数，其物质含量满足主导能量条件。
2012-01-10 gr-qc
Area-angular momentum-charge inequality for stable marginally outer trapped surfaces in 4D Einstein-Maxwell-dilaton theory
我们推导出轴对称封闭的最外层稳定的边缘外捕获表面，嵌入在动力学和，在一般情况下，非轴对称时空满足爱因斯坦-麦克斯韦-牛顿-物质方程之间的面积，角动量和电荷的不等式。在证明这些不等式时，我们假设介子势是非负的，并且物质的能量-动量张量满足主能量条件。
2013-01-06 gr-qc hep-th
Penrose-like inequality with angular momentum for minimal surfaces
在轴对称时空中，彭罗斯不等式可以被加强到包括角动量。我们证明了这个不等式的一个版本的最小表面，更准确地说，一个下界的ADM质量方面的面积最小的表面，角动量和一个特定的措施的表面尺寸。我们考虑轴对称和渐近平坦的初始数据，并利用Geroch拟局部能量在2-曲面上沿反平均曲率流的单调性。
2018-01-25 gr-qc
The Positive Mass and Isoperimetric Inequalities for Axisymmetric Black Holes in four and five dimensions
在本文中，我们重新布里尔的证明正质量的三维，时间对称，轴对称的初始数据和概括他的论点在各个方向。在3+1维空间中，我们在初始数据中包含一个视视界，并通过初等论证证明了黎曼彭罗斯不等式在许多情况下的存在性。在4+1维的情况下，我们得到类似的布里尔公式的初始数据承认的一般形式的轴对称。在初始数据中包含一个视视界的情况下，对一大类情形再次证明了RiemannianPenrose不等式。这些结果可能在数值相对论中有应用。
2006-06-27 gr-qc hep-th
Black hole Area-Angular momentum-Charge inequality in dynamical non-vacuum spacetimes
我们证明了面积-角动量-电荷不等式（A/（4π））^2 \geq（2 J）^2 +（Q_E^2 + Q_M^2）^2对于一般动力学和非真空时空中带电和带磁旋转黑洞的视视界成立。更具体地说，这个准局部不等式适用于轴对称封闭的最外层稳定的边缘（外）捕获表面，嵌入在非必要的轴对称黑洞时空与非负的宇宙学常数和物质含量满足主导能量条件。
2011-11-27 gr-qc
Horizon area--angular momentum inequality for a class of axially symmetric black holes
证明了一类轴对称黑洞的视界面积与角动量之间的一个不等式。这类包括初始条件与等距，留下固定的两个表面。这些初始条件在旋转黑洞的数值演化中得到了广泛的应用。它们可以描述高度扭曲的黑洞，不一定接近平衡。我们还证明了极端喉道初值下的不等式，推广了以前的结果。
2010-12-17 gr-qc
Non-Axisymmetric Instability of Rotating Black Holes in Higher Dimensions
计算了奇数维等角动量Myers-Perry黑洞的标量引力准正规模。我们发现了$D \ge 7$的一种新的棒模（非轴对称）经典不稳定性。这些黑洞以前被发现是不稳定的轴对称扰动的自旋非常接近极端。我们发现的棒模不稳定性在旋转速度慢得多的情况下发生，因此是这些黑洞的主要不稳定性。这种不稳定性对更高维度的黑洞的相图有重要的影响。
2013-06-28 gr-qc
Numerical evidences for the angular momentum-mass inequality for multiple axially symmetric black holes
我们给出了多个轴对称（非稳态）黑洞的总质量和总角动量不等式的有效性的数值证据。我们使用抛物热流数值求解定常轴对称爱因斯坦方程。作为我们的方法的副产品，我们也给出了数值证据，有没有正规的爱因斯坦方程描述两个极端，轴对称黑洞平衡的解决方案。
2009-05-05 gr-qc
Geometric transport along circular orbits in stationary axisymmetric spacetimes
平行运输沿圆形轨道在正交传递的静态轴对称时空中明确描述相对于李输运的电和磁部分的诱导连接。与零角动量观测器和Frenet-Serret参数的这些轨道作为其角速度的函数的引力电磁场的影响被看作是通过其表示为这两个内积保持运输之间的参数依赖的洛伦兹变换的诱导连接产生的平行运输的行为。这将克尔时空赤道面平行输运的分析扩展到黑洞视界外的整个时空，并有助于直观地描述相互竞争的“中心吸引力”和向心加速度如何与引力磁效应一起解释该时空中圆形轨道的4-加速度行为。
2004-07-01 gr-qc
The inequality between mass and angular momentum for axially symmetric black holes
在这篇文章中，我首先讨论了轴对称（非稳态）黑洞的$m\geq \sqrt{|J|}$不等式的物理相关性，其中m是时空的质量，J是时空的角动量。然后，我提出了一个证明的情况下，一个旋转的黑洞这个不等式。这个证明涉及到极端克尔黑洞作为总质量的绝对最小值的一个显著特征。最后，我猜想这个特征对黑洞非线性稳定性问题的物理意义。
2007-07-20 gr-qc
Timelike Geodesic Currents in the Stationary, Axisymmetric, Force-free Magnetosphere of a Kerr Black Hole
从解析的角度研究了环境克尔背景中测地电流的结构特性。同余中的测地线对应于通过Blandford-Znajek机制从黑洞携带能量和角动量的带电粒子。结果表明，由此产生的磁层自然满足Znajek正则性条件。特别注意的是在这里提取的物质流，而不是电磁坡印亭通量的能量。
2008-11-12 gr-qc
Extension of Kodama vector and quasilocal quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes
球对称时空允许所谓的儿玉矢量，它提供了一个局部守恒的电流和一个优选的时间，即使对于没有任何时间平移对称的动力学时空。与这个守恒电流相关联的电荷导致与Misner-Sharp质量一致的准定域质量。在三维空间中，球对称的时空对应于轴对称的时空，而轴对称的时空则允许有角动量的时空旋转。我们扩展的Kodama矢量的概念，在三维轴对称旋转时空。我们还定义了一个考虑到角动量在三维轴对称时空的quasilocal质量。
2022-09-16 gr-qc hep-th
Mass and angular-momentum inequalities for axi-symmetric initial data sets I. Positivity of mass
本文将Brill的轴对称正能量定理推广到单连通流形上所有具有正数量曲率的渐近平坦初始数据集。
2007-10-19 gr-qc
Comments on Penrose inequality with angular momentum for outermost apparent horizons
在最近的工作中，我们已经证明了一个较弱的版本的彭罗斯不等式与角动量，在轴对称时空，一个紧凑的和连接的极小曲面。在以前的工作中，我们使用的单调性Geroch能量2-表面上沿反平均曲率流，我们得到的ADM质量的下限方面的面积，角动量和一个特定的措施的最小表面的大小。在目前的工作中，使用类似的技术和相同的措施的大小，我们推广和改进以前的结果，一个紧凑的和连接的最外视视界。对于这种情况，我们使用的单调性霍金能量，而不是Geroch能量，沿反平均曲率流，并假设不同的条件上的外在曲率。这类关系构成了评价宇宙监督猜想的一个重要检验。
2020-02-21 gr-qc
Bekenstein bounds and inequalities between size, charge, angular momentum and energy for bodies
物体熵的贝肯斯坦界限意味着大小、能量、角动量和电荷之间的普遍不等式。我们在电磁学中证明了这个不等式。在广义相对论中，对于角动量为零的特殊情况，我们也证明了这一点。我们进一步讨论了这些不等式与最近文献中研究的尺寸、角动量和电荷之间的不等式的关系。
2015-08-23 gr-qc
On the Riemann Function and Irregular Singular Points for Axisymmetric Black Hole Collisions at the Speed of Light
在文献中，通过对两个独立变量的变系数二阶双曲型算子进行反演，用微扰方法计算了在轴对称黑洞光速碰撞中提供有关引力辐射角分布信息的新闻函数。最近的工作已涉及适当的格林函数的黎曼函数这样一类双曲型算子在两个变量。本文对黎曼函数所服从的二阶方程中的系数进行了改进，这对数值计算可能是有用的。最后，我们发现在什么条件下，原来的格林函数计算减少到寻找一个非齐次二阶常微分方程的非正则奇点的解决方案。
2002-03-26 gr-qc
Quasi--local angular momentum of non--symmetric isolated and dynamical horizons from the conformal decomposition of the metric
提出了非轴对称边缘外捕获面准局域角动量的新定义。它基于二维度规的共形分解和共形对称群的作用。该定义是完全通用的，并与轴对称曲面的标准定义一致。
2007-10-24 gr-qc
A family of scalar-Einstein and vacuum Brans-Dicke axisymmetric solutions
本文提出了一种新的方法，即在整个静态轴对称真空GR解集和一类具有给定质量和角动量的静态轴对称标量爱因斯坦解之间建立一一对应关系。该方法明确地利用克尔度量Ricci平坦性。这也导致了一类静态轴对称真空，即Kerrlike，Brans-Dicke解决方案。一个特定的解决方案，这是渐近平坦的，更密切地考虑。它收敛到克尔为一个消失的标量电荷，但未能收敛到Fisher-Janis-Newman-Winicour解决方案为一个消失的“旋转参数”。该解具有环状结构的裸奇点。
2018-12-12 gr-qc
Deflection Angle in the Strong Deflection Limit and Quasinormal Modes in Stationary Axisymmetric Spacetimes
Gakushuin University（学习院大学）
研究强偏转极限下光子偏转角与quasinormal模式的阻尼率之间的曲率基联系，通过本地可测量量建立模型无关的连接。
2025-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Introduction to dynamical horizons in numerical relativity
本文提出了一种研究动态黑洞物理的准定域方法。这是在动态视界框架内完成的，它将早期关于孤立视界的工作扩展到依赖时间的情况。特别是：（i）我们定位各种边缘表面，并研究它们的时间演化。一个重要的组成部分是计算视界的签名，它可以是类空的，类时的，或零。(ii)我们推广的黑洞的质量和角动量的计算，这是以前定义的轴对称孤立视界的动力学情况。(iii)我们计算了黑洞的源多极矩，它可以用来验证黑洞稳定到Kerr解. (iv)我们还研究了穿过视界的能量通量，它描述了黑洞如何在吸积物质和/或辐射时生长。我们描述我们的数值实现这些概念，并将它们应用到三个具体的测试情况下，即，两个黑洞的轴对称迎面碰撞，轴对称崩溃的中子星，和非轴对称黑洞碰撞与非零初始轨道角动量。
2006-06-06 gr-qc
Conformal Symmetries of the Einstein-Hilbert Action on Horizons of Stationary and Axisymmetric Black Holes
我们提出了一种研究黑洞视界上可能的共形对称性的方法。我们这样做是通过进行卡鲁扎-克莱因喜欢减少爱因斯坦-希尔伯特作用沿着静止和轴对称黑洞的可测量坐标。$m$可简化坐标的刚性规范同态不变性则成为约化作用量的整体$SL(m,R)$规范对称性。每个非零角速度都有一个特殊的$SL(2,R)$子群，它可以推广到黑洞视界上的Witt代数。因此经典爱因斯坦-希尔伯特作用量有$k$ -给定黑洞视界上无穷维共形对称的副本，其中$k$是黑洞的非零角速度的数目。
2012-02-19 gr-qc hep-th
The interior of axisymmetric and stationary black holes: Numerical and analytical studies
研究了被物质分布包围的轴对称静止黑洞的内部双曲区域。首先，我们用单域全伪谱格式数值求解双曲型爱因斯坦方程的初值问题。在此基础上，给出了一种严格的数学方法，利用孤子方法导出了事件视界与内柯西视界之间的显式关系。这个视界作为事件视界的未来依赖域的边界而出现。我们的数值研究为普适关系$\Ap\Am = (8πJ)^2$的有效性提供了有力的证据，其中$\Ap$和$\Am$分别是事件和内柯西视界的面积，$J$表示角动量.通过我们的分析考虑，我们能够严格地证明这种关系。
2011-03-23 gr-qc
The Angular Momentum Penrose Inequality
China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
本文通过结合jang方程与p-调和水平集方法，证明了包含稳定边缘外捕获面的渐近平坦真空初始数据集的角动量彭罗斯不等式，并建立了该不等式的刚性。
2026-01-02 gr-qc math.FA
Angular Momentum Surface Density of the Kerr Metric
本文介绍了一种解释爱因斯坦方程真空定常轴对称解扭转势不连续性的方法。源的角动量的表面密度可以通过求解一个在无穷远处具有边界条件的线性偏微分方程来构造。这种形式主义适用于克尔度规，获得与其他形式主义计算的密度的正则化版本。主要结果是，积分定义的总角动量是有限的克尔度规。
2004-03-25 gr-qc
Axisymmetric Simulations of Rotating Stellar Collapse in Full General Relativity --- Criteria for Prompt Collapse to Black Holes
受波茨坦数值相对论小组最近一篇论文的启发，我们构造了一个新的完全广义相对论下轴对称系统流体动力学模拟的数值程序。在这个代码中，我们解决了爱因斯坦场方程使用笛卡尔坐标与适当的边界条件。另一方面，在圆柱坐标系下求解流体动力学方程。使用这个代码，我们进行模拟研究旋转恒星的轴对称坍缩，从而成为黑洞或新的致密恒星，在完全广义相对论。为了研究旋转对黑洞迅速坍缩判据的影响，我们首先采用多方状态方程$P=Kρ^Γ$，其中$P$，$ρ$和$K$是压力，静止质量密度和多方常数，$Γ=2$ .在这种情况下，塌陷是绝热的（即，熵没有变化），我们可以专注于旋转的裸效应。作为初始条件，我们准备了处于平衡态的刚性和差动旋转的恒星，然后降低压力诱导坍缩。在本文中，我们考虑的情况下，$q \equiv J/M_g^2 < 1$，其中$J$和$M_g$是角动量和引力质量。研究发现，黑洞形成的判据强烈依赖于角动量参数$q$。对于$q < 0.5$，该判据对$q$并不敏感;更准确地说，如果静止质量略大于球形恒星的最大允许值，则形成黑洞。然而，对于$q \alt 1$，它发生了显著的变化：对于$q \simeq 0.9$，最大允许静止质量变成了$\sim 70$ -比球形恒星大80%。
2000-07-19 gr-qc
On the `Stationary Implies Axisymmetric' Theorem for Extremal Black Holes in Higher Dimensions
所有已知的高维定态黑洞解除了具有定态的Killing场外，还具有额外的旋转对称性。而且，对于所有已知的定态解，事件视界是一个Killing视界，表面引力是常数。在非退化视界（非极值黑洞）的情况下，以前建立了一个一般定理[gr-qc/0605106]，证明在时空是解析的假设下，这些陈述实际上通常是正确的，并且度规满足爱因斯坦方程。在这里，我们将分析扩展到退化（极端）黑洞的情况。结果表明，定理仍然成立，如果角速度的矢量的地平线满足一定的“丢番图条件”，其中成立，除了一组措施零。
2008-09-16 gr-qc
Isoperimetric surfaces and area-angular momentum inequality in a rotating black hole in New Massive Gravity
在新质量引力理论中研究了一族旋转黑洞等周面的存在性和稳定性。我们表明，这种表面的稳定性是由头发参数的符号。我们利用等周曲面找到了黑洞的面积与角动量之间的几何不等式，从而证明了更一般的黑洞的几何不等式。
2017-10-04 gr-qc hep-th
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
On extensions of the Penrose inequality with angular momentum
我们数值研究的有效性最近修改的彭罗斯不等式，包括角动量。用渐近质量和渐近角动量表示的公式是矛盾的。我们分析了描述旋转黑洞周围的多变定常环的数值解。
2021-02-18 gr-qc math-ph math.MP
Universal Properties of Light Rings for Stationary Axisymmetric Spacetimes
光环在引力波观测和黑洞照相中起着重要的作用。在本文中，我们研究一般的特点，在平稳，轴对称，渐近平坦的时空有或没有地平线的LR。对于非极值黑洞，我们明确地表明，总是存在至少两个LR在相反的方向上传播，其中最外面的一个是径向不稳定的。对于极值黑洞，我们证明了至少存在一个逆行LR。我们发现，至少有一个LR是角稳定的。稳定性分析不涉及任何能量条件。我们的方法也适用于horizonless时空，我们证明了LR总是成对出现。在我们的证明中只使用了一些自然的和一般的假设。结果适用于广义相对论以及大多数修正的引力理论。在这个问题上，与以前的作品相比，我们得到了更强的结果，一个更直接的方法。
2021-04-23 gr-qc
Oscillations of vertically integrated relativistic tori -II. Axisymmetric modes in a Kerr spacetime
这是第二次的一系列文件调查的振荡性质的相对论性，非自引力环面轨道周围的黑洞。推广在史瓦西背景下所做的工作，我们在这里考虑克尔时空中垂直积分环面的轴对称振荡。的环面建模与一些不同的非开普勒分布的特定角动量，我们讨论了如何振荡特性取决于这些和旋转的中心黑洞。我们首先考虑一个本地的分析，突出克尔时空中的声学和周转振荡之间的关系，随后进行全球本征模分析计算轴对称p模式。与史瓦西背景中发现的类似，这些模式表现为通过旋转修改的声波，并被全局捕获在环面中。对于特定角动量的恒定分布，本征频率以2：3：4：...的顺序出现。这基本上与圆盘的大小和黑洞的旋转无关。另一方面，对于角动量的非常数分布，这个序列依赖于圆盘的性质和黑洞的自旋，对于足够大的环面，这个序列变成了调和的。我们还评论如何p模式可以解释高频准周期振荡观察到的低质量X射线双星与黑洞候选人和牛顿物理学中的等效模型的属性。
2004-07-30 astro-ph gr-qc
A Note on the Axisymmetric Stationary Metric in the General Theory of Relativity
我们考虑由Einstein-Euler方程（即Einstein方程和正压理想流体的能量动量张量）控制的定常旋转轴对称度规的系数方程。虽然导出的方程除了在共转坐标系中描述的恒定角速度的情况外还不是已经知道的，但本文的主要内容不是导出方程，而是证明导出的方程与爱因斯坦方程全集的等价性，并证明导出的方程的一致性。除了真空的情况，这些事情还没有被讨论过，而且远不是不言自明的，需要繁琐的仔细计算和一些技巧。证明是在假设角速度在密度支撑的邻域上是常数的情况下完成的。如果这一假设不成立，结论似乎是可疑的。
2020-09-29 gr-qc math.AP
Critical collapse of an axisymmetric ultrarelativistic fluid in $2+1$ dimensions
本文用超相对论状态方程$P=κρ$，在轴对称的$Λ<0$和$2+1$时空维中，对旋转理想流体的引力坍缩进行了数值模拟。我们表明，对于$κ\lesssim 0.42$，临界现象是I型和临界解是固定的。$κ\gtrsim 0.43$的图像是更微妙的：对于小角动量，我们发现II型现象和临界解是准静态的，收缩。临界解的自旋质量比随着它的收缩而增加，因此，当我们微调到黑洞阈值时，最终产生的黑洞的自旋质量比也会增加。形成极值黑洞是避免的，因为收缩的临界解决方案顺利地结束，作为极端的做法。
2022-03-15 gr-qc
Photon region boundary for stationary axisymmetric black holes
本文研究了静态轴对称黑洞的光区边界，通过背景度规函数推导出光区边界的显式表达式，并分析了其与能壁区的重叠及光环的形成。
2025-11-20 gr-qc
Rotating elastic bodies in Einstein gravity
我们证明了，给一个无应力，轴对称的弹性体，有足够小的值的引力常量和角频率，一个唯一的静态轴对称的解决方案耦合到相对论弹性方程的爱因斯坦方程与身体执行刚性旋转对称轴在给定的角频率。
2008-11-06 gr-qc
A Penrose-type inequality with angular momenta for black holes with 3-sphere horizon topology
本文为四维、双轴对称、渐近平坦且具有 3-球面视界内边界的 Einstein 初始数据集证明含角动量的 Penrose 型不等式，并刻画等号情形恰为稳态 Myers-Perry 黑洞的标准时间切片。
2023-11-04 gr-qc math.DG
Mass-Angular Momentum Inequality For Black Ring Spacetimes
本文建立了关于黑洞环（$S^1\times S^2$）拓扑的（可能是动力学的）时空的总质量和角动量的不等式$m^3\geq \frac{27π}{4} |\mathcal{J}_{2}||\mathcal{J}_{1}-\mathcal{J}_{2}|$.这个不等式被证明是尖锐的意义上，它是饱和的极端Pomeransky-Sen'kov黑环解决方案。讨论了这个不等式的物理意义及其与黑环不稳定性的新证据和引力坍缩的标准图象的关系。
2017-09-08 gr-qc hep-th math.DG
