Nonstationary self-gravitating configurations of scalar and electromagnetic fields
物理场引力位形的数学模拟是现代引力理论的优先方向之一。在广义相对论框架内构造的大多数精确解都是静态或定态构型。这是由于在非平稳性假设下求解爱因斯坦方程的客观复杂性。本文提出了一种构造球对称非线性实标量场和电磁场的非定常位形的方法，并假定它们都与引力最小耦合。它是基于一个不变方程的隔离写的特征函数和标量场的潜力。使用所提出的方法，一个精确的非定常解与非平凡的时空拓扑结构将被构造。
2019-12-01 gr-qc
Polish Doughnuts around Scalarized Kerr Black Holes
在这项工作中，我们的目标是研究非主流厚环面配置克尔黑洞与标量头发（KBHsSH）。为了这个目标，我们提供了第一种方法，使用恒定的特定角动量非自引力波兰甜甜圈。通过一系列的例子，我们展示了新的拓扑结构的可行性，如双中心环面的两个尖点以及类似的结构，发现旋转玻色子星（BS），即环面赋予两个中心和一个尖点。这些KBHsSH的解决方案也被证明可能容纳静态表面，与这些时空中存在的静态环相关联。通过这份报告，我们强调了这些流体配置之间的差异时，由一些KBHsSH的例子，标准克尔黑洞和旋转BS。
2021-08-19 gr-qc
Three dimensional Loop Quantum Gravity: towards a self-gravitating Quantum Field Theory
在另一篇文章中，我们强调了Drinfeld双DSU（2）在三维黎曼圈量子引力与大质量无自旋点粒子耦合中的作用。利用这个结果，我们提出了三维黎曼空间中自引力量子场论（质量无自旋非因果标量场）的一个模型。我们首先构造自由自引力场的Fock空间：真空是唯一的DSU（2）不变态，单粒子态对应于DSU（2）幺正不可约简单表象，任何多粒子态都是简单表象之间的对称张量积.关联量子场由DSU（2）下通常的协方差要求定义。然后，我们引入了DSU（2）不变的自相互作用势（所得到的模型是群场论），并计算了传播子和三点函数的最低阶项（在自相互作用耦合常数$λ$中）。最后，我们计算了传播子和三点函数的最低阶量子引力修正（在牛顿常数G中）。
2006-12-22 gr-qc
Stationary models of magnetized viscous tori around a Schwarzschild black hole
本文给出了史瓦西黑洞周围磁化粘性厚吸积盘的定态解。我们假设环面不是自引力的，被赋予一个环形磁场，并服从恒定的角动量定律。我们的研究集中在黑洞曲率的剪切粘性张量和它们的潜在的联合作用的定态解的作用。这些都是建立在一个保持空腔，二阶梯度膨胀计划的相对论流体力学的Eckart框架描述，从而产生双曲型运动方程的框架。定态模型是用特征线法数值求解广义相对论动量守恒方程而建立的。我们把约束的范围内的有效性的二阶传输系数的理论。我们的研究结果表明，剪切粘度和曲率的影响是特别明显的，只有接近尖点的磁盘。恒压表面受到粘性和曲率的影响，自相交的等值线-尖点-移动到更小的半径（即朝向黑洞视界），因为影响变得更加显著。对于高度磁化的磁盘，在尖点位置的位移较小。我们的研究结果可能有影响的动力学稳定性的恒定角动量环面，在无粘的情况下，失控的不稳定性的影响。
2021-01-19 gr-qc
Modelling general-relativistic disk in OJ 287
我们模型的自引力盘开普勒运动的主要黑洞，在二进制黑洞系统OJ 287与环面，采用一贯的广义相对论的方法。它们满足Sillanpaa、Valtonen、Lehto及其同事发现的几何和/或质量密度要求。OJ 287的基本观测特征可以在辐射流体力学的框架内，通过广义相对论描述的邦迪-霍伊尔-利特尔顿凌日通过这些环面来获得。
2019-03-19 gr-qc
Geometrically thick equilibrium tori around a Schwarzschild black hole in swirling universes
研究旋涡宇宙中史瓦西黑洞周围的几何厚平衡环，发现其仅在小旋涡参数下存在，且旋涡导致盘结构变小、物质排出增强及对称性破缺。
2024-02-05 gr-qc hep-th
Dynamics of magnetized relativistic tori oscillating around black holes
本文数值研究了在史瓦西和克尔黑洞背景时空中磁化的、相对论的、非自引力的、轴对称的环面的动力学。初始模型有一个恒定的特定角动量，并建立了一个非零的环形磁场分量，最近已经获得了平衡配置。在这项工作中，我们扩展了我们以前的调查处理纯流体动力厚盘，并研究动态磁化环面受到扰动，这里考虑的磁场强度的值，触发准周期振荡持续数十个轨道周期。总的来说，我们已经发现，磁化环面的动力学分析是非常相似的，发现在相应的未磁化的模型。振荡的本征频率的频谱分布表明存在一个基本的p模式和一系列谐波比为2：3：....的泛音。这些模拟，因此，延长了Rezzolla等人的模型的有效性。（2003 a），用于解释在包含黑洞候选者的LMXB光谱中观察到的高频QPO，也适用于具有纯环形磁场分布的磁化盘的情况。如果足够紧凑和质量，这些振荡也可以导致强烈的引力辐射的发射，这是潜在的银河系内的源检测。
2007-02-19 astro-ph gr-qc
Gravitating discs around black holes
流体盘和环面周围的黑洞讨论在不同的方法，并强调光盘重力的作用。本文首先评述了用稳态轴对称爱因斯坦方程的解析解研究黑洞-圆盘系统的引力场的前景。然后，更详细的考虑集中在中间和外部的扩展盘状配置的相对论效应是小的，牛顿描述是足够的。在广义相对论中，只详细分析了一个静态的例子。结果往往是非常鼓舞人心的，但是，简化的假设必须施加：特设档案的光盘密度通常假设和帧拖动的影响，完全缺乏。天体物理盘（例如活动星系核中的吸积盘）通常远远超出相对论域，并且相当稀释。然而，自引力对于它们的结构和演化，以及它们的辐射发射和对周围环境的影响仍然是必不可少的。例如，银河系中心的核星团可能带有各种星盘相互作用的印记，这些印记可以在观测性质中识别，例如中心质量和恒星速度色散之间的关系。
2004-01-16 astro-ph gr-qc
Equilibrium models of Weyssenhoff spin fluid accretion tori around Kerr black holes
本文在Kerr时空中构建Weyssenhoff自旋流体吸积环的平衡模型，研究流体宏观自旋和黑洞自旋对环结构的影响，并给出自旋参数约束。
2025-06-24 gr-qc
Circular geodesics and thick tori around rotating boson stars
吸积盘在其相对论性致密天体的演化过程中起着重要作用。新一代干涉仪的出现将使我们能够分辨这些吸积盘，并提供更多关于中心引力物体性质的信息。由于这一仪器上的飞跃，现在必须研究各种类型的内部致密天体附近的吸积盘物理，以便从观测中推断出对中心天体的约束。一个可能的候选者是玻色子星。在这里，我们将尝试分析玻色子星和黑洞周围吸积结构的差异。我们的目的是分析物理学的圆形测地线周围的玻色子恒星和研究简单的厚吸积环面（所谓的波兰甜甜圈）在这些恒星附近。我们实现了对玻色子星周围圆测地线性质的详细研究。然后，我们进行了参数研究的厚环面周围的玻色子恒星的角动量恒定。这是使用玻色子星模型计算的光谱求解库KADATH构建的代码。我们证明了所有的圆稳定轨道是有界的。在一个恒定角动量环面的情况下，环面表面的尖点只存在于具有强引力标量场的玻色子星。此外，对于盘的每个内半径，允许的特定角动量值位于取决于所考虑的玻色子星的约束范围内。我们发现玻色子星周围的吸积环面与黑洞附近的吸积环面具有不同的特征。有了未来的文书，就有可能利用这些差异来限制致密物体的性质。
2015-10-14 astro-ph.HE gr-qc
Twisted doughnuts: Thick disk torus around equatorial asymmetric black hole
RIKEN iTHEMS（理化学研究所 iTHEMS）；Center of Applied Space Technology and Microgravity (ZARM), University of Bremen（不来梅大学应用空间技术与微重力中心（ZARM））；Gauss-Olbers Space Technology Transfer Center, University of Bremen（不来梅大学高斯-奥尔伯斯空间技术转移中心）；Leibniz University of Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
研究探讨了在广义相对论之外效应影响下，围绕黑洞的环形结构如何因赤道不对称性而扭曲，通过非自引力的波兰甜甜圈模型扩展了薄盘结果。
2026-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Doubly Separable Spacetimes and Symmetry Constraints on their Self-Gravitating Matter Content
Black Hole Initiative at Harvard University（哈佛大学黑洞倡议）
研究发现双重可分离时空只能由特定类型的物质源产生，排除了某些奇点时空作为成员的可能性。
2025-11-25 gr-qc hep-th
Effect of magnetic fields on the dynamics and gravitational wave emission of PPI-saturated self-gravitating accretion disks: simulations in full GR
本文通过全广义相对论磁流体力学模拟，研究磁场对自引力吸积盘中 PPI 饱和态及引力波辐射的影响，发现 MRI 会抑制 PPI 模式并显著缩短各探测器的最大可探测距离。
2023-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Equilibrium non-selfgravitating tori around black holes in parameterised spherically symmetric spacetimes
本研究采用RZ度规参数化球对称黑洞时空，拓展了非自引力平衡环面的相关物理量定义，发现了标准单环面与非标准双环面解，后者或更易在自然界形成，若被观测可用于检验时空与广义相对论的偏离。
2023-05-05 astro-ph.HE gr-qc
Black Tori Solutions in Einstein and 5D Gravity
应用“非完整标架”方法（见gr-qc/0005025，gr-qc/0001060和hep-th/0110250）构造了四维和五维引力场中具有非对角度规的真空爱因斯坦方程的新的一类精确解.我们研究了几个黑环面解产生的非完整变换与非平凡拓扑的史瓦西度规，其中有一个静态的环面视界。我们定义了包含翘曲因子、运行常数（在时间和额外维度坐标中）和有效非线性引力极化的参数化。这种各向异性的真空环面度规，第一个例子是在gr-qc/0005025中给出的，与众所周知的环面黑洞（见hep-th/9511188和gr-qc/9709013）有很大的不同，后者被构造为具有宇宙学常数的爱因斯坦-麦克斯韦引力的非真空解。最后，我们分析了具有宇宙学常数的两个各向异性的5D和4D黑环面解。
2001-10-30 astro-ph gr-qc hep-th
Influence of self-gravity on the runaway instability of black hole-torus systems
首次对平衡状态下被自引力环面包围的黑洞系统进行了完全广义相对论性轴对称数值模拟，研究了环面自引力对逃逸不稳定性的影响.我们考虑了几种不同的环面与黑洞质量比和角动量分布的模型，这些模型围绕一个非旋转的黑洞平衡运行。环面受到扰动，导致质量向黑洞转移。我们的数值模拟结果表明，所有的模型表现出一个持久的阶段的轴对称振荡围绕其平衡的几个动力学时间尺度没有出现失控的不稳定性，表明环面的自引力不起关键作用，有利于发病的不稳定性，至少在前几个动力学时间尺度。
2010-04-19 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from the Papaloizou-Pringle instability in black hole-torus systems
黑洞-环面系统是伽马射线暴的中心引擎，也是超大质量恒星坍缩成超大质量黑洞的可能结果。通过三维广义相对论数值模拟，我们发现$m=1$非轴对称不稳定性增长的自引力环面轨道黑洞的范围很广。由此产生的非轴对称结构持续的时间比动力学的时间长得多，成为一个强大的发射器的大振幅，准周期引力波。我们的研究结果表明，无论是中央引擎的伽玛暴和新形成的SMBH，可以是强大的引力波源观测到未来的地基和航天器探测器。
2011-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational waves from Extreme Mass Ratio Inspirals in non-pure Kerr spacetimes
为了研究在非纯克尔时空中极端质量比螺旋引力波发射的印记，我们研究了在高精度、数值生成的时空中产生的“kludge”波形，该时空包含一个黑洞和一个具有可比质量和自旋的自引力均匀环面。为了最大限度地提高它们对产生的波形的影响，我们考虑了紧凑，巨大且靠近中央黑洞的环面，研究在什么条件下LISA实验可以检测到它们的存在。我们的研究结果表明，对于很大一部分的参数空间的波形所产生的EMRI在这些黑洞环面系统是无法区分的纯克尔波形。因此，在低于或相当于失相时间的时间尺度上进行的观测将存在"混淆问题“。
2007-02-26 astro-ph gr-qc
Magnetized accretion disks around Kerr black holes with scalar hair - I. Constant angular momentum disks
随着引力波通道和电磁波通道中新的观测数据的收集，测试黑洞的真实性质--无毛假设--将在未来几年变得越来越精确。本文研究了具有同步标量头发的Kerr黑洞的数值生成时空，并建立了它们周围磁化厚盘（或环面）的稳态模型。我们的方法假设圆盘不是自引力的，它们服从多方状态方程，它们的比角动量的分布是恒定的，并且它们是边缘稳定的，即圆盘完全填满它们的罗氏瓣。此外，与文献中现有的方法相反，我们的模型是热力学相对论的，因为流体的比焓可以采用显著大于1的值。我们研究了吸积环的形态和性质对所考虑的黑洞类型的依赖关系，从具有不同自旋参数的纯Kerr黑洞，即从Schwarzschild黑洞到接近极值Kerr黑洞，再到具有不同ADM质量和视界角速度的标量头发的Kerr黑洞.两种类型的黑洞的磁盘属性之间的比较。在这项研究中讨论的磁化，平衡盘模型的序列可以被用来作为初始数据的数值相对论代码，以调查其动态（非线性）的稳定性，并与射线跟踪代码串联使用，以获得合成图像的黑洞（即阴影）在天体物理学相关的情况下，光源是由一个发射吸积盘。
2018-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Stability of the microcanonical ensemble in Euclidean Quantum Gravity
这项工作解决了一个长期存在的紧张局势之间的物理预期的稳定性的引力系统的微正则系综和事实，即已知的负模式的渐近平坦史瓦西黑洞衰减太快，在无穷远的影响ADM能量边界项。我们的研究的关键是，我们固定一个适当的{ \it off-shell}的能量的概念，我们通过构建微正则配分函数作为正则配分函数的积分变换。在应用我们最近的同伴论文中关于Wick旋转的经验法则处理欧氏引力的共形模问题之后，我们发现了关于任何欧氏Schwarzchild（-AdS）黑洞的线性扰动的一个正定作用量.我们的工作大部分是在具有反射边界条件的空腔中进行的，但空腔壁可以通过采取适当的限制来去除。
2022-02-24 gr-qc hep-th
Electromagnetized black holes and swirling backgrounds in nonlinear electrodynamics: The ModMax case
本文在ModMax非线性电动力学框架下，通过极限过程构建了Melvin-Bonnor电磁宇宙及首批嵌入其中的Schwarzschild和C-metric黑洞解，揭示了其不寻常的Kerr-Schild表示，并利用Taub-NUT时空扩展了包含类旋涡背景的精确引力解谱。
2024-12-21 gr-qc hep-th
