Interacting Kerr-Newman Electromagnetic Fields
本文研究Kerr-Newman解在引力常数趋于零极限下的电磁场性质，通过计算两个旋转电磁场叠加的Lagrangian得到相互作用势，揭示了自旋对Coulomb相互作用的修正。
2024-08-05 gr-qc math-ph math.MP
Generalized Kerr/CFT correspondence with electromagnetic field
考虑了电真空轴对称极端孤立层/CFT对应。利用Bondi坐标系下的展开技巧，证明了电真空轴对称极端孤立视界的近视界几何是唯一的。在此基础上，结合孤立视界的热力学性质，将Kerr/CFT对应推广到含电磁场的非稳态极端黑洞.
2013-11-14 gr-qc hep-th
Vanishing Poynting observers and electromagnetic field classification in Kerr and Kerr-Newman spacetimes
我们考虑史瓦西、克尔和克尔-纽曼时空中局部非旋转参考系中具有角动量密度的电磁场。这种领域的性质进行评估与两个家庭的观察员，本地非旋转的和消失的坡印亭通量。利用3+1分解方法，确定了局部非旋转参考系中消失坡印廷观测器的速度场.从方法论的观点来看，并考虑到电磁场的分类基于其不变量，这是方便的考虑消失坡印廷观察者分为两种情况下，相应的纯和非纯场，此外，如果有区域的领域与光速（光表面）旋转，它成为必要的分裂这些观察者成两个子类。我们提出了几个天体物理学和广义相对论相关的例子，如纯旋转偶极类磁场和电磁场的克尔-纽曼解决方案。对于后一个例子，我们看到，消失坡印廷观察员也测量消失的超坡印廷矢量，证实了最近的结果在文献中。最后，对于所有非零电磁场，我们给出了任意时空中消失坡印廷观测者的四速度场。
2022-06-01 gr-qc hep-th
Generalized Alignment of Gravitational Intencities and Electromagnetic Strengths in Kerr-Newman Space-Time
结果表明，在Kerr-Newman时空情形下，复电磁强度E + iH与类复引力场强度具有共同的复空间方向.
1998-04-10 gr-qc
Weak electromagnetic field admitting integrability in Kerr-NUT-(A)dS spacetimes
我们研究高维一般旋转黑洞时空的性质，即所谓的Kerr-NUT-（A）dS时空，以及具有相同显式和隐式对称性的相关空间族。在这些空间中，我们研究了弱电磁场存在下的粒子运动，并将其与其算子类比进行了比较。首先，我们找到了经典观测量和它们的算子对应物的一般交换性条件，然后我们研究了这些条件在Kerr-NUT-（A）dS和相关空间中的满足。我们发现弱电磁场的最一般形式与粒子运动的完全可积性和场算子的可商性相容。对于这样的场，我们用分离变量法求解了带电的Hamilton-Jacobi和Klein-Gordon方程。
2015-06-17 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of Kerr-Newman black holes: coupling of electromagnetic and gravitational perturbations
本文数值计算了标量情形下Kerr-Newman黑洞的准正规模，其中扰动方程是可分离的。然后，我们研究了不同的近似解耦电磁和引力扰动的克尔-纽曼度规，计算相应的准正规模式。我们的结果表明，当Q<M/2时，由Dudley和Finley导出的Teukolsky类方程对旋转带电黑洞的动力学给出了很好的近似.虽然Dudley-Finley方程不足以处理基于Kerr-Newman的基本粒子模型，但对于天体物理学的应用应该是足够的。
2005-05-29 astro-ph gr-qc hep-th
Minkowski electromagnetic analog for Kerr-Newman electrovac solution
基于运动介质中电磁场的闵可夫斯基公式，导出了广义相对论中Kerr-Newman解的电磁模拟。等效系统是电荷和电流的分布，大部分集中在半径为a的旋转圆盘内。这发生在折射率不均匀的旋转介质中，并且“坐标系拖曳”的速度正好是电荷角速度的一半。
2004-09-06 gr-qc
Canonical Quantization of the Electromagnetic Field on the Kerr Background
研究了Kerr背景下电磁场的正则量子化。给出了各种真空态下电磁应力-能量张量的期望值的新表达式，并对其中出现的分离项给出了物理解释。我们数值计算在这些状态下的光度。我们还研究了当电磁场处于过去的Boulware态时，视界附近的重整化应力能量张量的形式。
2005-01-03 gr-qc
Scalar, Electromagnetic and Gravitational Perturbations of Kerr-Newman Black Holes in the Slow-Rotation Limit
在爱因斯坦-麦克斯韦理论中，根据经典的唯一性定理，最一般的稳态黑洞解是轴对称的克尔-纽曼度规，它由三个参数定义：质量、自旋和电荷。克尔-纽曼几何中引力和电磁扰动的径向和角度依赖性似乎不可分离。在本文中，我们绕过这个问题，通过研究标量，电磁和引力扰动的Kerr-Newman黑洞在慢转极限。我们扩展了最近一封信[arXiv：1304.1160]中提出的分析（并提供了详细信息）。工作在线性顺序的自旋，我们提出了第一个详细的推导的轴向和极微扰方程的引力电磁的情况下，我们计算相应的准正规模式的任何值的电荷。我们的研究是Kerr-Newman度规的第一个自洽稳定性分析，原则上它可以扩展到小旋转参数下的任何阶。我们发现的数值证据表明，轴向和极性部门是等谱在第一顺序的自旋，并推测这一结果的可能影响。
2013-07-27 gr-qc hep-th
On a zero-gravity limit of the Kerr--Newman spacetimes and their electromagnetic fields
本文讨论了极大解析扩展Kerr-Newman电真空时空{用Boyer-Lindquist坐标表示}的$G$（万有引力的牛顿常数）为零的极限。我们研究了在这种极限下出现的拓扑非平凡时空，并证明了它是由两个粘在类时固体圆柱上的平坦闵可夫斯基时空组成的。作为$G\to 0$，克尔-纽曼时空的电磁场收敛到麦克斯韦方程在这个背景时空上的非平凡解。我们展示了如何通过求解麦克斯韦方程组与奇异源只支持一个圆在一个类空切片的时空，以获得这些领域。这些来源不遭受任何的病理困扰的替代来源发现在以前的尝试解释克尔-纽曼场的拓扑简单闵可夫斯基时空。我们刻画了这些源的奇异性，证明了在环奇异性处具有相同爆破行为的所有函数中，Kerr-Newman静电势和磁流函数是麦克斯韦方程组的唯一解.
2014-11-16 gr-qc math-ph math.AP
Electromagnetic emissions from near-horizon region of an extreme Kerr-Taub-Nut black hole
研究了极端Kerr-Taub-NUT黑洞时空中近视界区的电磁线辐射，并探讨了NUT荷对电磁线辐射的影响。由于NUT荷的存在，赤道面不再是KTN时空的对称面，这就导致南半球和北半球观测者的电磁线辐射对NUT荷的依赖性不同.结果表明，对于赤道面或南半球的观测者，Kerr-Taub-NUT黑洞的电磁线辐射比Kerr黑洞的强，而对于北半球的观测者，随着观测者位置远离赤道面，电磁线辐射变得较弱。此外，我们还探讨了红移因子对极端Kerr-Taub-NUT黑洞时空中近视界区电磁辐射的影响。
2019-06-09 gr-qc
Casimir force induced by electromagnetic wave polarization in Kerr, Gödel and Bianchi--I spacetimes
电磁波在旋转或各向异性时空背景（如克尔度规和哥德尔度规，或比安奇-I度规）上的传播会使板块之间的卡西米尔力的大小减小。这些弯曲的时空表现为手性或双折射材料，产生电磁波的色散，以这种方式，右和左圆偏振光波以不同的相速度传播。讨论的情况下，明确计算的结果。两个极化的电磁波的波矢的差异产生Casimir力的减弱，Casimir力取决于电磁波的极化和时空性质之间的相互作用。
2021-02-03 gr-qc quant-ph
Black holes in rotating, electromagnetic backgrounds and topological Kerr-Newman-NUT spacetimes
Laboratorio Italiano di Fisica Teorica (LIFT)（意大利理论物理实验室）
本文研究了旋转电磁背景中黑洞解的分类，发现所有已知的轴对称且规则背景均属于拓扑Kerr-Newman-NUT度规的双威克旋转家族，提出了Schwarzschild黑洞嵌入新背景的解。
2026-04-20 gr-qc hep-th
Electromagnetic self-force on a charged particle on Kerr spacetime: equatorial circular orbits
本文计算了旋转黑洞赤道面上圆测地线轨道上带电粒子的自作用力。通过直接计算，我们证明了耗散自引力与辐射到无穷远并穿过黑洞视界的通量之和是平衡的。发现Prograde轨道刺激黑洞超辐射，但我们确认，浮动轨道的条件不能满足。我们计算的保守分量的自作用力的应用程序的模式和正则化方法，我们提出了一个选择的数值结果。通过数值拟合，我们提取了后牛顿展开式的首阶系数。计算了Kerr时空最内层稳定圆轨道上的自作用力，并对电磁自作用力和引力自作用力进行了比较。
2020-08-28 gr-qc hep-th
Reconstruction of inhomogeneous metric perturbations and electromagnetic four-potential in Kerr spacetime
我们提出了一个程序，允许建设的度量扰动和电磁四位，引力和电磁扰动产生的源克尔时空。这可能包括，例如，一个点粒子或一个在克尔黑洞轨道上运动的扩展物体所产生的扰动。该构造在频域中进行。在此之前，Chrzanowski通过将微分算子应用于某个势$Ψ$导出了真空度规微扰和电磁四势。在这里，我们构造$Ψ$的非齐次扰动，从而允许Chrzanowski的方法的应用。我们分两个阶段解决这个问题：首先，对于真空扰动（即纯引力波或电磁波），我们从外尔标量$ψ_{0}$或$ϕ_{0}$的模式构造势。其次，对于由源产生的扰动，我们用源的模函数表示$Ψ$，即能量-动量张量$T_{αβ}$或电磁流矢量$J_α$。
2002-12-29 gr-qc
Superradiant scattering of electromagnetic waves emitted from disk around Kerr black holes
研究了赤道面上薄圆盘包围的Kerr黑洞周围的电磁扰动。我们的主要目的是揭示从盘表面发射的电磁波的黑洞超辐射。用出射Kerr Schild场描述圆盘辐射，用真空波场描述超辐射散射，并在视界上加入真空波场以满足入射条件。给出了圆盘表面能流的计算公式，研究了圆盘-黑洞系统的能量输运。在低频近似下，我们发现从旋转黑洞中提取的能量主要被输运回盘，并讨论了在无穷远处观测到的电磁波的能谱。
2010-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Conserved currents for electromagnetic fields in the Kerr spacetime
我们构造了各种守恒电流的测试电磁场的克尔背景。我们的程序涉及电磁学和对称算子的辛积，产生了Andersson，Bäckdahl和Blue（2015）给出的守恒电流，以及一个新的守恒电流。在几何光学极限下，这些电流约化为光子的卡特常数（的正幂）之和，并推广了卡特（1977）发现的涉及Killing张量的标量场的电流。我们还证明了我们的新电流通过零无限和视界的通量是有限的。
2020-09-11 gr-qc
Electromagnetic Properties of Kerr-Anti-de Sitter Black Holes
我们研究了四维及更高维时空中Kerr-anti-de Sitter（Kerr-AdS）黑洞的电磁性质。假设黑洞可能携带一个测试电荷，我们表明，Killing 1-形式，它代表了时空和参考背景中的类时生成元之间的差异，可以用作相关电磁场的潜在1-形式。在四维空间中，势单形和具有适当重新标度的质量参数的Kerr-AdS度规解Einstein-麦克斯韦方程组，从而得到熟悉的Kerr-Newman-AdS解。我们求解了控制Kerr-Newman-AdS黑洞事件视界位置的四次方程，给出了视界半径的封闭解析表达式.我们还计算了这些黑洞的旋磁比，并表明它对应于g=2，就像渐近平坦时空中的普通黑洞一样。接下来，我们计算的旋磁比的Kerr-AdS黑洞与一个单一的角动量和测试电荷在所有更高的维度。旋磁比的关键取决于无量纲比的旋转参数的曲率半径的AdS背景。在临界极限，当边界爱因斯坦宇宙以光速旋转时，它倾向于g=2，而与时空维度无关。最后，我们考虑了具有两个角动量的五维Kerr-AdS黑洞的情况，并证明了它具有两个不同的旋磁比，这与它的两个正交的2-旋转平面相一致。在两个角动量相等的特殊情况下，两个旋磁比合并成一个，导致在最大旋转角速度时g=4。
2007-08-21 astro-ph gr-qc hep-th
Analytic study of the Maxwell electromagnetic invariant in spinning and charged Kerr-Newman black-hole spacetimes
本文解析研究Kerr-Newman黑洞的Maxwell电磁不变量，证明其最小值位于视界赤道，并依据两个临界旋转参数划分三种不同空间行为。
2023-08-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Spectrum of Electromagnetic Jets from Kerr Black Holes and Naked Singularities in the Teukolsky Perturbation Theory
我们给出了一个新的理论基础，用于检查在不同天体的中央引擎中克尔黑洞（KBH）或克尔裸奇点（KNS）的存在，天体物理喷流通常围绕这些天体形成：X射线双星系统，伽马射线暴（GRB），活动星系核（AGN），我们的方法是基于对Kerr度规电磁扰动Teukolsky主方程的精确解的研究。通过施加原始边界条件的解决方案，使他们描述一个准直的电磁流出，我们得到的光谱可能{ \em主射流}的辐射，这里介绍的第一次。数值计算了初级电磁射流的理论频谱。我们的主要结果是一个详细的描述下的过渡从KBH的KNS，这里被认为是克尔度规的分支的主要电磁射流频率的行为的定性变化。我们发现，相当令人惊讶的是，新的光谱描述线性稳定的初级电磁射流从KBH和KNS。数值研究的依赖性，这些主要的喷流光谱的旋转的克尔度规提出和讨论。
2011-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic source for the Kerr-Newman geometry
无源非线性电动力学最小引力耦合方程（NED-GR）具有正则轴对称渐近Kerr-Newman解，它描述了带电旋转黑洞和自旋孤子.解的渐近分析表明存在de Sitter真空内部，它具有理想导体和理想抗磁性的性质。克尔环奇点（在没有视界的情况下是裸奇点）被超导电流所取代，超导电流作为克尔-纽曼场的非耗散源，可以负责自旋物体的无限寿命。
2015-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Topical Collection: Testing the Kerr spacetime with gravitational-wave and electromagnetic observations
观测天文学的圣杯之一是证实宇宙中的黑洞是由爱因斯坦广义相对论场方程的克尔解描述的预测。这本专题文集提供了一份关于通过X射线天文学、引力透镜、恒星潮汐破裂事件、超辐射和黑洞双星合并的引力波观测来确认“克尔范式”的理论和实验进展的状态报告。
2019-11-01 astro-ph.HE gr-qc
On scalar and electromagnetic perturbations of the root--Kerr object
ICTP South American Institute for Fundamental Research（ICTP南美基础研究所）；Instituto de Física Teórica UNESP – Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学理论物理研究所）
本文研究root–Kerr天体的标量与电磁扰动，利用合流Heun方程和Nekrasov–Shatashvili字典，提出盘/边缘边界数据问题以确定物理散射矩阵。
2026-09-10 gr-qc hep-th
Absorption of electromagnetic and gravitational waves by Kerr black holes: Shadows, superradiance and the spin-helicity effect
研究了Kerr黑洞对平面波的吸收。我们计算了吸收截面：有限波长下黑洞阴影的面积。我们提出了一个统一的图片的所有无质量玻色子领域的吸收，集中在轴入射的情况下。我们研究自旋螺旋效应，所产生的拖动帧和螺旋度的偏振波之间的耦合。我们引入并校准了一个扩展的sinc近似，它为强场引力中的自旋螺旋度效应提供了新的定量数据。
2017-07-04 gr-qc
Light propagation in Kerr spacetime
我们显式地求解了克尔时空中电磁波的传播方程，直到亚导阶几何光学展开。这是通过两个重要步骤完成的。我们首先在Kerr时空中构造了一组平行传播的零四元组。在几何光学近似下，这种四元组的两个分量给出了电磁波的传播和偏振。然后利用平行传播的四元组求解了Kerr时空中的修正轨迹方程。我们得到了电磁波轨迹随波长变化的偏差，从而给出了克尔时空中引力自旋霍尔效应的数学描述。
2023-03-04 gr-qc physics.optics
Particle acceleration driven by null electromagnetic fields near a Kerr black hole
短时间尺度的变率通常与黑洞系统有关。假设克尔黑洞附近突然产生的电磁流出是由一个具有零电流的无力场的解来描述的，我们考虑了这种电磁流出的后果。我们计算了由爆发场引起的带电粒子加速度。粒子与场之间的相互作用的特征在于一个大的无量纲数。我们表明，粒子是瞬间加速到相对论性制度的领域具有非常大的振幅。在超大质量黑洞附近发生的事件中，质子所能获得的典型最大能量是$E_{\rm max} \sim 100$ TeV，这足以观测到高能耀斑。
2020-12-24 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Beams Overpass the Black Hole Horizon
我们证明了Kerr黑洞的电磁激发对度规有很强的反作用。特别是，与克尔同余一致的电磁激发形成了克服视界的类光光束，在视界中形成了孔，使物质能够逃离内部。因此，在黑洞内没有信息丢失。这种效应完全基于代数特殊解的解析性。
2008-06-16 gr-qc hep-th
New results for electromagnetic quasinormal and quasibound modes of Kerr black holes
克尔度规的微扰及其精确解的奇迹在比较广义相对论的预测与致密大质量天体的天体物理观测中起着至关重要的作用。控制Kerr度规扰动的后期衰荡的微分方程Teukolsky角方程和Teukolsky径向方程可以用合流Heun函数解析求解。在本文中，我们数值求解这些精确解所形成的谱系统，并得到了Kerr黑洞的电磁（EM）谱。由于施加边界条件的新的直接方式，人们能够辨别三种不同类型的光谱：众所周知的准正规模式（QNM），关于实轴对称的准声波模式（QBM）和虚假的光谱谁是径向不稳定的。这种方法可以更清楚地证明术语“假”频谱，这可能是重要的考虑到最近的兴趣，电磁对应的事件产生引力波的频谱。
2015-06-11 astro-ph.HE gr-qc
Beam-like Excitations of Kerr-Schild Geometry and Semiclassical Mechanism of Black-Hole Evaporation
已经观察到，Kerr-Schild（KS）几何的电磁（EM）激发的精确解形成出射光束，该光束对度规具有非常强的反作用，并打破黑洞视界。因此，黑洞与附近电磁场和电磁真空的相互作用必须由一组涨落的微孔覆盖视界。我们对黑洞电磁激发的Debney-Kerr-Schild方程进行了积分和分析，得到了出射辐射的精确解包含两个相关但完全不同的分量，这揭示了黑洞蒸发的一种可能的半经典机制：a）第一分量由奇异光束脉冲组成，该奇异光束脉冲穿透视界，打破其不可穿透性，b）另一种成分是规则的，与已知的Vaidya "闪亮之星"辐射类似，是造成质量损失的原因。我们还证明了Kerr-Schild几何中神秘的双片扭量结构与Stephens，t 'Hooft和Whiting预言的量子黑洞时空的全息结构相对应。由此产生的波动扭曲光束的克尔-席德几何采取了经典和量子引力之间的中间位置。
2009-06-18 gr-qc hep-th nucl-th
Gravito-Electromagnetic perturbation of higher derivative corrected Kerr-Newman black hole
研究缓慢旋转的4阶导数修正克尔-纽曼黑洞的线性引力电磁扰动，用超越KN几何的微扰法推导方程，扩展渐近迭代方法计算准正则频率，发现宇称扇区有等谱性破坏，还对其进行参数化以扩大适用性。
2026-08-18 gr-qc hep-th
Testing black hole candidates with electromagnetic radiation
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论中的克尔黑洞，但还没有直接的观测证据表明这些物体周围的时空几何是由克尔解描述的。对围绕这些天体运行的气体或恒星发出的电磁辐射的性质进行研究，可以潜在地检验克尔黑洞假说。在本文中，我回顾了这一研究领域的最新进展，描述了用当前和未来的观测设施测试克尔度规的可能方法，并讨论了当前的限制。
2017-04-06 astro-ph.HE gr-qc
Kerr-Newman and Electromagnetic acceleration
本文探讨带电暗物质在原初黑洞附近的电磁加速，发现使用Kerr-Newman度规（考虑自旋）与Reissner-Nordstrom度规结果一致，自旋并非关键复杂因素。
2024-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of electromagnetic waves in Kerr geometry
在这里，我们感兴趣的是研究自旋为1的粒子，即，弯曲时空中的电磁波，比如说在黑洞周围。将方程分解为径向和角向两部分，按照黑洞的几何形式，比如Kerr黑洞，写出解析解。最后给出了自旋为1的粒子在旋转黑洞周围的完全解，即在Kerr几何中的完全解。显然，当粒子在该时空中传播时，电磁波的自旋与黑洞的自旋之间存在耦合。因此，解决方案将取决于耦合强度。这种解对于研究其他需要分析结果的问题也是有用的。这些结果在某些天体物理学背景下也可能是有用的。
2002-02-14 astro-ph gr-qc
Exact relativistic viscous fluid solutions in near horizon extremal Kerr background
现实的吸积盘模型需要一些成分，包括粘性流体，电磁场和广义相对论修正。接近最内层稳定圆轨道（ISCO），后者可以是明显的和（准）牛顿近似变得不可靠。这对于像GRS 1915+105这样的接近极端的黑洞尤其如此，在那里ISCO几乎与黑洞视界重合。为了在一个简化的模型中充分描述接近ISCO的物理过程，我们用近视界极值Kerr几何近似了近极值Kerr几何，并在此背景下构造了具有电磁场的相对论粘性流体解。我们讨论了我们的解决方案和可能的关系的Kerr/CFT对应的一些应用。
2009-09-10 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Boundedness and Decay for the Teukolsky System in Kerr-Newman Spacetime I: The Case $|a|, |Q| \ll M$
本文针对 Kerr-Newman 时空中电磁-引力扰动，通过推广 Chandrasekhar 变换和构造组合能量-动量张量，证明了 Teukolsky 系统解的有界性与多项式衰减，为非线性稳定性奠定基础。
2023-11-13 gr-qc math-ph math.AP
Self-force regularization of a point particle for generic orbits in Kerr spacetime: electromagnetic and gravitational cases
自作用力是模拟极端质量比螺旋波形的主要方法，这是欧空局未来天基引力波探测器LISA的关键目标。在模拟这些系统时，人们将较小的物体近似为点粒子，导致需要去除的有问题的奇点。这种奇异结构的建模已经确定了Detweiler-Whiting奇异场作为黄金标准。作为支配波动方程本身的解，在移除时，它留下一个光滑的正则场，这是齐次波动方程的解，就像它的已建立的平坦时空对应物一样。模态和方法使得能够经由球谐分解逐个模态地减去该奇异性模态。具有的模式越多，$\ell$ -和的收敛越快，使得这些表达式非常有益，特别是考虑到波形产生的沉重计算负担。直到最近，克尔时空中的一般轨道只知道两个主要的阶。在以前的论文中，我们为弯曲时空中的标量带电粒子产生了下一个非零参数，为我们在这里提出的电磁和引力情况奠定了基础。
2022-09-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Non-null and Force-Free Electromagnetic Configurations in Kerr Geometry
针对克尔时空中无力电动力学（FFE）方程难寻解析解的问题，研究借助4维时空的2维非零叶状结构方法，得到了若干FFE方程的非零解，为无力场结构研究提供了新途径。
2023-12-13 gr-qc
The Dirac -- Kerr-Newman electron
我们讨论了克尔-纽曼自旋粒子的狄拉克电子的关系，并表明狄拉克方程可以自然地纳入克尔-Schild形式主义作为一个主方程控制的克尔-纽曼几何。结果，狄拉克电子获得了克尔-纽曼几何的扩展时空结构--康普顿尺度的奇异环和引力场和电磁场的双极性。这种Dirac - Kerr-Newman系统在弱缓变电磁场中的行为是由Dirac方程的波函数决定的，它与Dirac电子的行为是不可区分的，Dirac方程的波函数在这个模型中起着“序参量”的作用，它控制着时空的动力学、自旋极化和双态结构。
2008-03-19 gr-qc hep-th quant-ph
Kerr-Newman black holes with scalar hair
我们构造了带标量头发的带电克尔黑洞。首先，我们取一个不带电的标量场，通过背景度规与电磁场间接相互作用。相应的解族，被称为具有无标度头发的克尔-纽曼黑洞，在标度头发消失的极限下简化为克尔-纽曼黑洞的（一个子族），在视界消失的极限下简化为不带电的旋转玻色子星。它给不带电的溶液增加了一个额外的参数：总电荷。这个领先的电磁多极矩不受标量头发的影响，并且可以通过使用高斯定律在围绕事件视界（的空间部分）的任何闭合2-表面上计算。相比之下，第一个子超前电磁多极-磁偶极矩-被标量头发抑制，使得旋磁比总是小于Kerr-Newman值（$g=2$）。其次，我们考虑规范标量场，得到了一类具有规范标量头发的Kerr-Newman黑洞。带电标量场现在存储了总电荷的一部分，这只能通过在空间无限远处应用高斯定律来计算，并引入了一个新的孤子极限--带电旋转玻色子星。在这两种情况下，我们分析了一些物理性质的解决方案。
2016-09-13 gr-qc hep-th
Coupling between gravitational and electromagnetic perturbations on Kerr Spacetime
HEPCOS, Physics Department, SUNY at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校高能物理与宇宙学中心）
本文研究了Kerr时空上引力与电磁扰动的耦合，推导了二次电磁源项，并探讨了GEM二次quasinormal modes在天体物理中的应用及对引力-电磁耦合的测试方法。
2025-11-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Electromagnetic field and cosmic censorship
我们构造了一个极端Kerr黑洞与测试电磁场相互作用的Gedanken实验。利用Teukolsky关于Kerr时空中电磁扰动的解，以及电磁场的能量动量张量和时空的Killing矢量所施加的守恒律，我们证明了这种相互作用不能使黑洞成为裸奇点，从而在这种情况下不违反宇宙监督猜想.
2014-04-09 gr-qc
Timing of echoes in electromagnetic radiation from hot spots orbiting a Kerr black hole impostor
Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学物理研究所理论天体物理学研究中心）
该研究通过分析克尔黑洞候选体周围轨道热点的光变曲线，估算其电磁辐射回声的时间延迟，发现反射信号的特征可作为致密天体视界尺度修正的潜在观测证据。
2026-09-02 gr-qc
A nonstationary generalization of the Kerr congruence
利用Kerr零同余定理和Newman关于虚荷在复时空中“运动”的表示，我们得到了Kerr零同余的轴对称含时推广，其中奇异环一致收缩到一点，然后膨胀到无穷大.电磁场和复程函场分布自然地与所获得的同余相关联，其中电荷必须是单位的（"基本的“）。我们猜想Einstein-麦克斯韦方程组的相应解可以描述在特定的奇异环电流半径下，裸环状奇点与旋转黑洞之间的连续跃迁过程.
2009-08-07 gr-qc hep-th math-ph
Electromagnetic Energy Extraction from Kerr Black Holes: Ab-Initio Calculations
本文通过广义相对论无碰撞动力学模拟Kerr黑洞磁层，重现了Blandford-Znajek机制下的无力电动力学，验证了该机制的稳健性并准确估计了旋转黑洞的电磁光度。
2025-09-18 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Double-extended Kerr-Schild form for $5D$ electrovacuum solutions
在扩展的Kerr-Schild策略框架下研究了五维Einstein-Maxwell-Chern-Simons方程组的黑洞解.爱因斯坦方程的满足将陈-西蒙斯耦合常数限制为由电磁位形的能量-动量张量的迹线所确定的值。
2022-10-23 gr-qc hep-th
Distinct Near-Horizon Trend of Synchrotron Polarization in Kerr Spacetime
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交大李政道研究所，上海交通大学）；Peking University（北京大学）；Ningbo University（宁波大学）
本文推导了Kerr背景下同步辐射偏振矢量的近地平展开解析形式，揭示了偏振模式对黑洞自旋和电磁场结构的依赖，为探测旋转黑洞基本性质提供了新探针。
2026-06-18 gr-qc
Distinguishing Brans-Dicke-Kerr type naked singularities and black holes with their thin disk electromagnetic radiation properties
本文通过比较研究无质量标量场下 Brans-Dicke 理论中旋转几何体周围的薄吸积盘性质，发现模型参数 $γ$ 可对应黑洞或裸奇点解，且两者外部几何差异导致吸积盘热力学与电磁性质不同，为区分黑洞与裸奇点提供了明确观测特征。
2020-02-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of a nonlinear electromagnetic generalized Kerr-Newman-AdS black hole
本文研究了与非线性电动力学耦合的Kerr-Newman-AdS黑洞的阴影性质，利用EHT对M87*和Sgr A*的观测约束参数空间，并分析了能量发射率，表明该模型是标准Kerr范式的观测可行扩展。
2025-08-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Carter tensor and the physical-space analysis in perturbations of Kerr-Newman spacetime
Carter张量是Kerr-Newman时空的Killing张量，它的存在意味着波动方程的可分性。然而，卡特算子只在Ricci平坦度量的情况下与达朗伯算子可交换。我们证明了，即使Kerr-Newman时空满足非真空Einstein-麦克斯韦方程组，它的曲率和电磁张量也满足一些特殊性质，这意味着Carter算子仍然与波动方程交换.这一特点允许适应克尔-纽曼的物理空间分析的波动方程克尔由安德森-布鲁，避免频率分解的解决方案，精确地利用与卡特算子的交换。我们还扩展了物理空间分析的数学框架的情况下，爱因斯坦-麦克斯韦方程组的克尔-纽曼时空，表示耦合的电磁引力扰动的旋转带电黑洞。物理空间分析是至关重要的，在这种情况下，作为自旋1和自旋2场的轴对称背景的耦合，防止分离模式所观察到的Kerrrasekhar，因此代表了一个重要的一步，对分析证明的稳定性的克尔-纽曼黑洞。
2021-05-29 gr-qc math-ph math.AP
Kerr-Schild-Kundt Metrics in Generic Gravity Theories with Modified Horndeski Couplings
Kerr-Schild-Kundt（KSK）度规是广义相对论中的普适度规之一，这意味着它们可以求解由曲率张量及其高阶协变导数构成的任何引力理论的真空场方程。目前还没有完全的证据表明，这些度量是普遍存在的物质场，如电磁场和/或标量场。为了深入了解当我们将“普适性定理”扩展到存在电磁场的情况时会发生什么，作为第一步，我们在具有麦克斯韦场的修正Horndeski理论的背景下研究了KSK类度量。我们得到这些理论的精确解表示的$pp$ -波和AdS-平面波在任意$D$尺寸。
2021-09-02 gr-qc hep-th
Adiabatic inspirals under electromagnetic radiation reaction on Kerr spacetime
本文研究Kerr时空中带电天体在电磁辐射反作用下的绝热旋近，计算$(p,e)$平面轨迹并与引力波驱动情形比较，发现电磁驱动旋近圆化效率更低且受黑洞自旋影响。
2023-09-18 gr-qc
Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum: I. Properties of a Quasi-Kerr Spacetime
根据无毛定理，天体物理学上的黑洞只有两个量可以唯一描述，质量和自旋。在这一系列的论文中，我们研究了一个框架，用于测试无毛定理与观测的黑洞在电磁波谱。我们制定我们的方法中的参数时空，其中包含一个四极矩是独立的质量和自旋。如果无毛定理是正确的，那么黑洞四极矩与克尔值的任何偏差都必须为零。我们详细分析了这种准克尔时空的性质，这些性质对于解释黑洞的观测是至关重要的，并证明了它们对自旋和四极矩的依赖。特别是，我们表明，最里面的稳定的圆形轨道的位置和光子所经历的引力透镜的显着影响，即使是温和的四极矩的偏差从预测的值由无毛定理。我们认为，观测黑洞的图像，相对论性增宽的铁线，以及热X射线光谱吸积黑洞将导致在不久的将来的实验测试的无毛定理。
2010-04-26 astro-ph.HE gr-qc
Do electromagnetic waves always propagate along null geodesics?
我们发现精确的解决方案，麦克斯韦方程组书面的四个矢量的潜力，在非旋转，以及哥德尔和克尔时空。我们证明，麦克斯韦方程组可以减少到两个非耦合的二阶微分方程的组合的四个矢量位的组件。精确的电磁波解是在给定的引力场背景下写出的。我们发现在非旋转球对称时空中，电磁波沿零测地线传播。然而，哥德尔和克尔时空中的电磁波并不表现出这种行为。
2017-09-08 gr-qc
Kerr-Schild double copy for Kundt spacetimes of any dimension
本文利用高维Newman-Penrose形式证明任意维度的真空N型Kundt时空允许Kerr-Schild双重拷贝，探讨了电磁单拷贝的非唯一性，并指出该结果适用于多类高阶修正引力理论。
2024-02-09 gr-qc hep-th
