Light bending and gravitational lensing in Brans-Dicke theory
Brans-Dicke理论作为引力理论的一个重要候选理论,得到了广泛的研究。本文研究了弱引力场中Brans-Dicke理论中紧致物体对光的弯曲和引力透镜效应。首先,我们提出了一个一般的形式计算高阶校正的光弯曲角和透镜观测的静态,球对称和平坦的时空,其中度规是在各向同性坐标。其次,我们将一般形式应用于Brans-Dicke理论,得到了相应的光弯曲角和透镜可观量。我们的结果表明,虽然初级和次级图像放大率的低阶校正项的和不依赖于引力理论,但阶数高于3的校正项的和依赖于引力理论。此外,我们表明,总放大率有一个非零的一阶校正,而不是在文献中得出的消失的贡献。我们发现当参数$ω$从$-\frac32$趋向于$+\infty$时,BD理论对透镜观测量的修正接近于GR理论的修正,而当参数$ω$从$-\infty$趋向于$-2$时,BD理论对透镜观测量的修正则相反.
2019-06-22 gr-qc
The Contribution of the Cosmological Constant to the Relativistic Bending of Light Revisited
研究了宇宙学常数$Λ$对光在球对称集中质量下弯曲的影响。与以前的说法不同,我们证明了当考虑Schwarzschild-de Sitter几何时,$Λ$确实有助于弯曲。
2007-09-19 astro-ph gr-qc hep-th
Light bending by the cosmological constant
我们重新讨论了宇宙学常数$Λ$是否影响光的宇宙学引力弯曲的问题,通过对瑞士奶酪模型的测地线方程进行数值积分,该模型由一个质点和一个补偿的空泡组成,在Friedmann-Robertson-Walker背景下。我们发现,几乎没有依赖的宇宙学常数的光弯曲的角直径距离的标准透镜方程,加上小的修改,因为弯曲被限制在一个有限的区域覆盖的孔。$10^{13}\,M_{\odot}$透镜的剩余$Λ$依赖性处于$10^7$的1部分的水平,并且甚至这也可以由当光子穿过时孔尺寸演化的小变化来解释。因此,我们的结论是,没有必要修改的标准宇宙透镜方程的存在下,一个宇宙学常数。
2022-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Asymmetric Light Bending in the Equatorial Kerr Metric
光被质量弯曲的观测,现在被称为引力透镜,是建立广义相对论作为现代物理学支柱之一的关键。在过去的几十年里,人们对利用引力透镜在弱偏转极限之外检验广义相对论的兴趣越来越大。黑洞和中子星产生了这种测试所需的强大引力场。对于一个旋转的紧凑型物体,逆行和逆行光子轨迹之间的区别变得很重要。在本文中,我们将探讨在这种情况下解释弯曲角度时出现的微妙之处,并解决文献中看似矛盾的结果的起源。我们认为,类比,不能精确量化提出了一个来源的混乱。
2022-07-18 gr-qc
The gravitational bending angle by static and spherically symmetric black holes in bumblebee gravity
本文研究了大质量粒子和光的弯曲角对大黄蜂黑洞解的洛伦兹对称性破缺的影响。由于大黄蜂场的真空期望值不为零,所分析的解打破了洛伦兹对称性。我们使用石原方法,这使我们能够研究有限距离的光的弯曲角,它是适用于非渐近平坦的时空时,考虑接收器的观点。为了分析大质量粒子的偏转,我们系统化了Ishihara方法在Jacobi度规中的应用。这种系统化允许使用高斯-邦纳定理来研究大质量粒子的偏转角。我们考虑两个背景:第一个是由Bertolami等人发现的,并且是渐近平坦的。第二个是最近由Maluf等人发现的,由于有效的宇宙学常数,它不是渐近平坦的。
2021-05-17 gr-qc
Bending of electric field lines and light-ray trajectories in a static gravitational field
本文从理论角度利用强等效原理研究了静态引力场中电场线的弯曲,证明支撑电荷的电场线与各向同性光线路径完全一致,而自由下落电荷的电场线无弯曲,其电场结构与惯性系中匀速运动电荷相同。
2023-06-21 gr-qc
Strong gravitational lensing by Schwarzschild black hole
史瓦西黑洞可以产生强烈的引力透镜。相对论图像是由于光在黑洞周围弯曲而产生的。提出了一个研究强引力透镜的模型方程。该模型方程可以很好地描述从非常接近光子球的范围到第一相对论像的弯曲角。
2012-08-16 gr-qc
Strong Gravitational Lensing by Kiselev Black Hole
研究了类Schwarzschild黑洞被Kiselev黑洞包围的引力透镜效应。我们工作的Kiselev黑洞的特殊情况下,我们采取的状态参数$w_{q}=-\frac{2}{3}$。为了详细推导和分析光偏转所涉及的弯曲角,我们讨论了Kiselev黑洞的三种特殊情况:非极端、极端和裸奇点。计算了近似弯曲角,并与精确弯曲角进行了比较。我们发现弯曲角的关系从大到小依次为:裸奇异性、极端基塞列夫黑洞、非极端基塞列夫黑洞和史瓦西黑洞。在弱场近似下,我们还计算了相对论像的位置和总放大率。
2015-10-20 gr-qc
Effect of power-law Maxwell field to the gravitational lensing
在本文中,我们将Kottler度规中光的引力弯曲研究扩展到Einstein - power - Maxwell理论框架内的非线性电动力学。我们表明,最近的接近距离和光的引力弯曲的影响,从存在的电荷的功率参数$k$,这是通过能量条件定义的特定值。结果表明,在强电场的情况下,光的弯曲角更强,这是$k=1.2$的情况。
2019-04-10 gr-qc
Bending of Light from Reissner-Nordström-de Sitter-Monopole Black Hole
本文研究了引力背景下Reissner-Nordström-de Sitter黑洞的光偏转。我们首先用Rindler-Ishak方法计算了宇宙学常数为零时的轨道方程以及黑洞和黑洞参数对偏转角的贡献。我们还用同样的方法得到了弱场极限下这种几何中宇宙学常数对光偏转的贡献。
2020-08-03 gr-qc
Effect of the cosmological constant on the bending of light and the cosmological lens equation
我们重新讨论了宇宙学常数$Λ$对光偏转的影响及其在宇宙透镜方程中的作用。首先,我们重新研究了光子在Schwarzschild时空中的运动,明确地描述了光子在$G$中的运动轨迹和二阶偏转角$α$。然后讨论了在Schwarzschild-de Sitter或Kottler时空中宇宙学常数$Λ$的贡献。与前面的论点相反,我们强调以下几点:(a)宇宙学常数$Λ$确实出现在光的轨道方程中,(b)尽管如此,即使$Λ\neq 0$,光的弯曲角$α$也不改变其形式,因为$Λ$的贡献被完全吸收到碰撞参量的定义中,(c)$Λ$的作用完全与角直径距离$D_A$有关。
2012-01-19 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational deflection of light in the Schwarzschild -de Sitter space time
虽然Schwarzschild-de Sitter时空中光的轨道方程不受宇宙学常数的影响,但最近的研究表明,宇宙学常数影响光子的引力弯曲。本文指出,在Schwarzschild-de Sitter时空中光子轨道与宇宙学常数无关的概念本身是不恰当的。因此,宇宙学常数对光线的偏转角有某种明显的影响。我们强调了在弯曲计算中,特别是在渐近非平坦时空中,研究参考物体的光子轨迹的重要性。当考虑到这一点时,发现宇宙学常数对有效弯曲的贡献取决于源和参考物的距离。
2010-07-21 gr-qc
On The 5D Extra-Force according to Basini-Capozziello-Leon Formalism and five important features: Kar-Sinha Gravitational Bending of Light, Chung-Freese Superluminal Behaviour, Maartens-Clarkson Black Strings, Experimental measures of Extra Dimensions on board International Space Station(ISS) and the existence of the Particle $Z$ due to a Higher Dimensional spacetime
我们利用Kar-Sinha关于光在5D时空中的引力弯曲的工作中所描述的共形度规重新计算了Basini-Capozziello-Leon形式主义中的5D力方程,得到了一个具有某些优点的结果。Leon提出的额外力方程在保角形式主义中更加优雅,许多代数项可以简化甚至抑制。我们还重新计算了额外维度对光的Kar-Sinha引力弯曲的影响,并分析了这种形式主义的超光速Chung-Freese特征,描述了Chung-Freese膜世界与其他超光速时空度量相比的优势(例如:我们描述了为什么额外维度是不可见的,以及如何使额外维度至少在理论上是可见的。我们还研究了5D中的Maartens-Clarkson黑洞(黑弦)耦合到额外维度理论预测的大质量Kaluza-Klein引力子模式,我们研究了LIGO和LISA空间望远镜上额外维度的实验探测,并建议使用国际空间站(ISS)测量外太空中光的Kar-Sinha引力弯曲中的附加项(由于额外维度的存在而产生),以验证我们是否真的生活在高维时空中,并证明粒子$Z$只有在5D时空存在的情况下才能存在。
2013-05-30 gr-qc
The Gravitational Bending of Acoustic Schwarzschild Black Hole
本文研究了声学Schwarzschild黑洞的引力弯曲,通过Gauss-Bonnet定理和测地线方法分析引力偏转角、弱引力透镜与Einstein环,发现其弯曲效应强于常规黑洞,更易被观测。
2023-04-09 cond-mat.other gr-qc
More on Lensing by a Cosmological Constant
宇宙学常数是否影响光在集中质量周围的弯曲,这个问题是最近一些论文的主题。我们在这里提出一个简单、具体和透明的例子,其中$Λ$弯曲明显发生,并且它显然既不是坐标效应也不是像差效应。然后,我们表明,在最近的一些作品中使用微扰理论的$Λ$的贡献被错过了,因为初始过于严格的小假设。即:我们的方法是将一个Kottler(Schwarzschild with $Λ$)空泡插入到一个Friedmann宇宙中,并计算空泡内的总弯曲。我们假设外面不再发生弯曲。重要的是要观察到,虽然对弯曲的质量贡献主要发生在晶状体附近,但$Λ$弯曲在整个液泡中持续。因此,如果一个人故意限制一个人的搜索$Λ$弯曲的直接邻居的镜头,一个不会找到它。最后,我们表明,$Λ$弯曲也遵循标准外尔聚焦,所以再次,它不能是一个坐标效应。
2010-01-19 astro-ph gr-qc
Estimation of gravitational bending of light in the weak deflection limit
在讨论了偏转角计算中的一些微妙问题后,给出了一般静态球对称时空中弱偏转极限下光线弯曲角的一个普遍而简单的表达式。在这方面,强调了适当选择极轴的重要性。在不限制源和观测者与透镜之间的距离为无穷远的条件下,应用本文的方法,得到了Schwarzschild几何下弯曲角的显式表达式,其质量精度可达二阶。
2010-07-20 astro-ph.SR gr-qc
Gravitational lensing of massive particles in Schwarzschild gravity
在引力场中,无质量光线和非零质量物体的轨迹都会发生弯曲。本文研究了史瓦西时空中大质量天体轨道的弯曲和相应的引力透镜效应。我们发现Schwarzschild黑洞(BH)的粒子球半径是粒子速度的简单函数,与BH质量成正比。一个单一的主公式的无质量和大量的粒子弯曲角被发现,在椭圆函数的形式只依赖于速度和碰撞参量。该弯曲角在大速度极限和小速度极限以及大碰撞参量极限和小冲击参数极限下都是扩展的。分析了大质量粒子弱GL和强GL对应的偏转角,得到了它们对光线偏转角的修正。研究了偏转角与源角和粒子速度的关系。最后,我们讨论的结果在超高速恒星观测和确定慢粒子/物体的质量/质量层次的潜在应用。
2016-09-01 gr-qc
Weak gravitational lensing of regular black holes with cosmic strings using the Gauss-Bonnet theorem
本文研究了弱场极限下含宇宙弦的规则黑洞时空中的光弯曲。为此,我们将Gauss-Bonnet定理应用于黑洞的光学几何,并利用Gibbons-Werner方法,得到了弱场极限下光的偏转角,这表明光的弯曲是一种全局的拓扑效应.然后,我们证明了等离子体介质对RBCS对光偏转的影响。我们讨论了宇宙弦参数$μ$和质量$M_0$的增大会使弯曲角增大。
2019-05-15 gr-qc
A New Independent Limit on the Cosmological Constant/Dark Energy from the Relativistic Bending of Light by Galaxies and Clusters of Galaxies
我们推导出新的限制值的宇宙学常数,$Λ$,根据爱因斯坦弯曲的光的系统的透镜是一个遥远的星系或星系团。我们使用一个修正的透镜方程,其中考虑到$Λ$的爱因斯坦偏转角的贡献,并使用几个透镜系统周围的爱因斯坦半径的观察。我们在我们的计算中使用Schwarzschild-de Sitter空泡完全匹配到一个Friedmann-Robertson-Walker背景,并表明一个$Λ$ -贡献项出现在透镜方程的偏转角。我们发现,对于许多透镜系统,$Λ$项对弯曲角的贡献大于二阶项。使用这些观察到的弯曲角,我们推导出新的限制值的$Λ$。这些极限构成了宇宙学约束后$Λ$的最佳观测上限,并且距离那些宇宙学约束所确定的值只有两个数量级。
2008-07-09 astro-ph gr-qc hep-th
Light bending in the galactic halo by Rindler-Ishak method
在林德勒和伊沙克的工作之后,现在已经很好地确定了光的弯曲受到了出现在史瓦西-德西特时空中的宇宙学常数Λ的影响。我们表明,他们的方法,当应用于星系晕的引力参数为一个常数γ,产生完全相同的γ校正Schwarzschild弯曲获得的标准方法。不同的情况下进行了分析,其中包括一些修正的特殊情况下,考虑在原来的文件由Rindler和Ishak。
2010-07-13 gr-qc
On higher-derivative effects on the gravitational potential and particle bending
利用现代振幅技术,我们计算了在爱因斯坦引力中加入$R^3$项所引起的两个大质量标量之间的经典引力势的主要经典和量子修正。然后我们研究了无质量标量、光子和引力子在相同$R^3$形变下从重标量上散射的情况,并从散射振幅的非解析分量确定了这三种情况下的弯曲角.类似于爱因斯坦-希尔伯特的情况,我们发现经典对弯曲角的贡献是普适的,但与那种情况不同的是,普适性也被第一次量子修正所保持。最后,我们扩展我们的分析,包括变形的形式$ΦR^2$,其中$Φ$是玻色弦的低能量有效作用,除了$R^3$项,产生的引力子弯曲,并计算其效果。
2020-08-10 gr-qc hep-th
Gravitational bending angle of light for finite distance and the Gauss-Bonnet theorem
本文讨论了在静态球对称渐近平坦时空中光的弯曲角的计算到非渐近平坦时空中的一种可能的推广。本文利用光学度规研究了光的弯曲角与高斯-博内定理之间的关系。光的偏转角和高斯曲率的表面积分之间的对应关系可以允许我们考虑从透镜物体到光源和接收器的有限距离。利用这个关系,我们提出了一种方法来计算这种情况下的光的弯曲角。最后,这种方法被应用到两个例子的非渐近平坦的时空,建议有限距离修正:Kottler(Schwarzschild-de Sitter)的解决方案,爱因斯坦方程和精确的解决方案在Weyl共形引力。
2016-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Deflection of Light Around a Rotating BTZ Black Hole
详细研究了(2+1)维引力场中旋转BTZ黑洞的引力透镜效应。研究了无质量试验粒子围绕该黑洞时空的轨道,以描述低维下宇宙学常数的性质。考虑到其他临界参数,我们研究了宇宙学常数对光子轨道的影响。本文根据试验粒子正、逆运动时宇宙学常数的不同值,研究了光的弯曲角。观察到在负区域,随着宇宙学常数的增加,弯曲角略有减小。
2020-10-30 gr-qc
More on the bending of light !
最近,林德勒和伊沙克认为,光的弯曲,在原则上,改变了宇宙学常数的存在,因为人们必须考虑不仅是零测地线方程,但也测量的过程。我同意两者都必须考虑的事实。在这里,在数学上的精确解的经典弯曲问题的基础上,独立的宇宙学常数,我澄清的近似参数中发现的绝大多数文本(新的和旧的)的测量值的弯曲光为一个单一的来源,并表明,结果部分是由于几乎完美的取消两个条款,其中之一是很少考虑。当考虑两个源时,这种抵消是没有后果的,并且,例如,如果源是相反的,具有相同的相关联的拱点距离,近似参数给出了严格正确的答案(直到数值评估),一个不受宇宙学常数存在的答案。
2007-11-27 astro-ph gr-qc
Exact gravitational lensing in conformal gravity and Schwarzschild-de Sitter spacetime
在静态球对称度规中,包括Schwarzschild-de Sitter时空和Mannheim-Kazanas共形Weyl引力度规,得到了光的引力弯曲的精确解.从精确解,我们得到了一个小的弯曲角近似的透镜系统的源,透镜和观察者是共同对齐的。这种扩展改进了以前的计算,其中我们系统地避免了对应于不存在的空轨迹的参数范围。线性系数$γ$特性的共形重力有助于增强偏转相比,由广义相对论预测的角度小$γ$。
2017-01-05 gr-qc
The Relevance of the Cosmological Constant for Lensing
本文综述了Kottler(Schwarzchild-de Sitter)时空中关于宇宙学常数对光被球形质量弯曲的影响的一些最新进展。本文还讨论了如何将这种效应应用于宇宙学中的引力透镜中。从这篇评论中出现的画面是,似乎可以公平地断言,$Λ$对光的弯曲的贡献现在已经得到了很好的建立,而把$Λ$光弯曲项放在宇宙学背景下仍然受到一些解释,需要进一步的工作和澄清。
2010-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Bending of light in the Universe filled with quintessential dark energy
作为动态暗能量的一种局域效应,研究了光在被精粹包围的静态球对称黑洞中的弯曲。考虑到最近的观测数据,我们把这个问题看作是对科特勒时空的偏离。该偏差由包括在状态方程中的扰动参数$\varepsilon$测量,作为$ω_q=-1+\frac{1}{3}\varepsilon$。在这里,计算偏转角,然后将结果与极限$\varepsilon\rightarrow 0$中的\cite{Arakida:2011th}进行比较,在极限\cite{Arakida:2011th}中,精华的行为类似于宇宙学常数。结果表明,与宇宙学常数不同,量子本质对光子能量方程的影响不能被吸收到碰撞参量的定义中。此外,本文还将Kiselev黑洞推广到了宇宙中存在修正的Chaubergin气体作为宇宙的暗能量分量的情形,并证明了通过调整一些任意参数,所得到的度规可以约化为Kiselev度规.
2019-10-29 gr-qc
Bending of Light and Inhomogeneous Picard-Fuchs Equation
引力源对光线的弯曲是广义相对论最早的证据之一。当引力源是静止的大质量物体如黑洞时,弯曲角有积分表示,由此导出了关于轨道参数和背景时空参数的各种级数展开式。然而,它是否具有任何解析展开式尚不清楚。在本文中,我们表明,这样的解析展开的情况下,可以得到一个Schwarzschild黑洞通过解决一个非齐次Picard-Fuchs方程,它已被应用于计算有效的超势的D-膜的Calabi-Yau流形。由弯曲角的解析表达式,得到了弱挠度展开式和强挠度展开式。我们表明,结果可以得到的直接积分方法。我们还讨论了引力源的电荷如何影响弯曲角,并表明对于极端Reissner-Nordstroem时空也可以得到类似的解析表达式。
2020-09-08 gr-qc hep-th
Gravitational bending of light by planetary multipoles and its measurement with microarcsecond astronomical interferometers
本文导出了太阳系中运动大质量行星引力场的质量矩、偶极矩和四极矩对光的广义相对论偏转。所有条款的顺序1微弧秒的考虑,参数化,并按照其物理起源分类。我们计算了光线偏转的瞬时图案所造成的的双极矩,偶极子和四极矩,并推导出方程描述的表观运动的偏转位置的恒星在天空平面作为碰撞参量的光线相对于行星的变化,由于其轨道运动。本文给出了观测到的光线偏转的物理解释,并讨论了不久的将来光学(SIM)和射电(SKA)干涉仪探测径向偏转的多普勒调制以及木星和土星的偶极和四极光线弯曲的观测能力。
2007-02-08 astro-ph gr-qc
Finite-distance corrections to the gravitational bending angle of light in the strong deflection limit
在早期出版物[Ishihara,Suzuki,Ono,Kitamura,Asada,Phys. Rev. D { \bf 94},084015(2016)]中开始的继续工作中,我们讨论了一种计算静态、球对称和渐近平坦时空中光的弯曲角的方法,特别是通过考虑从透镜对象到光源和接收器的有限距离。为此,我们使用高斯-博内定理来定义光的弯曲角,使得该定义在强偏转极限下也有效。最后,这种方法被应用到史瓦西时空,以讨论可能的观测影响。例如,对Sgr A $^{\ast}$提出的修正在某些参数范围内能够达到$\sim 10^{-5}$角秒,这可能在不久的将来天文学的能力范围内,而在弱场极限下对太阳的修正也是$\sim 10^{-5}$角秒。
2017-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Fundamental length scale and the bending of light in a gravitational field
量子化量子引力的正则方法被理解为患有病理性的不可重可化性。然而,在有效场论的背景下,一个可行的微扰方法来计算基本过程是可能的。一些非微扰方法,最著名的是圈量子引力和组合量子引力,暗示了最小长度的存在。为了避免最小长度的存在与狭义相对论原理之间的矛盾,双狭义相对论引入了修正的色散关系来调和冲突。在这项工作中,我们结合这些色散关系与有效场论的方法来计算第一后牛顿修正光弯曲的大质量物体。计算提供了一个直接测量的效果,依赖于量子化的引力场的存在和最小长度的前景。实验验证将提供引力量子理论存在的证据,以及时空在最小距离上的基本量子化。
2022-07-09 gr-qc hep-th
Phase velocity and light bending in a gravitational potential
本文回顾了广义相对论(GR)发现之前光弯曲的推导过程。它的目的是为学生学习GR或专家,将找到新的灯光和这些历史衍生的连接。自1915年以来,众所周知,观察到的光弯曲源于两个贡献:第一个是直接从等效原理推导出来的,由爱因斯坦在1911年获得;第二个来自时空的空间曲率。在广义相对论中,这两个分量是相等的,但其他相对论引力理论可以给这些贡献不同的值。在本文中,我们给出了一个简单的解释,为什么第一项,它依赖于等效原理的波粒图像的基础上,是相同的一个纯牛顿分析。在波动分析的背景下,我们强调,爱因斯坦推导出的光速与引力势的依赖关系与相速度有关。然后,我们想知道爱因斯坦是否已经在1911年设想了第二个贡献,从而得到正确的结果。我们认为,考虑到在径向方向上的长度收缩,以及等效原理所隐含的时间膨胀,可能会导致爱因斯坦正确的结果。
2018-06-07 gr-qc physics.hist-ph
Effect of Accelerated Global Expansion on Bending of Light
2007年,林德勒和伊沙克证明,与之前的观点相反,在膨胀的宇宙中,宇宙学常数的值确实对引力物体的光偏转有影响。在本文中,我们考虑在宇宙学背景中具有变化膨胀率$H(t)$的引力物体的更一般情况下的光弯曲。我们数值计算零测地线表示的光线被一个黑洞在一个加速的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中偏转,由McVittie度规建模。保持观察者到透镜物体和源的距离值不变,我们绘制了在这个时空中由两组不同的观察者测量的弯曲角对$H(t)$变化率的依赖关系。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Light-bending tests of Lorentz invariance
研究了弱引力场中存在局部洛仑兹破坏时的经典光弯曲。使用一个有效场论的框架,描述了一般偏离局部洛伦兹不变性,我们推导出一个修改后的偏转角附近的一个大质量的身体通过的光。结果包括了在广义相对论中球形源不存在的各向异性效应以及弱等效原理的违背。我们开发了两个遥远的恒星,可用于分析过去和未来的太阳系观测数据的相对偏转的表达式。这种测试的测量灵敏度系数洛伦兹破坏进行了讨论。
2011-08-10 gr-qc
Self-Consistent Cosmological Simulations of DGP Braneworld Gravity
我们进行宇宙学N-体模拟的Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld模型,通过解决这个模型中的标量自由度,膜弯曲模式的完整的非线性运动方程。虽然普遍耦合到物质,膜弯曲模式具有自相互作用,一旦密度场变得非线性,这种自相互作用就变得重要。这些自相互作用导致高密度环境中的场被抑制,并将引力恢复到广义相对论。该程序采用多重网格松弛格式求解准静态近似下的非线性场方程。我们对没有宇宙学常数的平坦自加速DGP模型进行了模拟。DGP模拟的结果进行了比较,与标准的重力模拟假设相同的膨胀历史,并与DGP模拟使用的线性化方程的膜弯曲模式。这使我们能够隔离场的非线性自耦合的影响,这些影响在准线性尺度上已经很明显。我们给出了物质功率谱和晕质量函数的结果,并讨论了膜弯曲模在宇宙结构形成中的行为。我们发现,独立于CMB的约束,自加速DGP模型是强烈的约束电流弱透镜和集群丰度测量。
2009-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Classical tests on a charged Weyl black hole: bending of light, Shapiro delay and Sagnac effect
本文将广义相对论的经典检验应用于带电Weyl黑洞,其外部几何是通过改变Weyl共形引力理论的球对称解来定义的。这些检验基本上是建立在仔细检查光线在由黑洞引起的引力系统中传播的角测地线的基础上。在本研究中,我们详细讨论了光的弯曲,以及另外两种相对论效应,即夏皮罗效应和萨尼亚克效应。我们表明,结果是在广义相对论效应的良好一致性,除了给出所研究的背景几何的宇宙学性质所造成的长距离修正。
2020-01-23 gr-qc
Gravitational Lensing in a Model of Nonlinear Electrodynamics: The case for electrically and magnetically charged compact objects
本文旨在研究Kruglov提出的非线性电动力学模型中获得的带电和磁荷黑洞解的天体物理适用性(Ann. Phys. Berlin 2017,529,170073)。利用带电致密天体的恒星数据和一个假想的夸克星模型,从广义相对论出发,数值研究了弯曲角和引力红移的理论计算。计算表明,虽然理论结果与线性麦克斯韦情况不同,但绘制的弯曲角与线性情况一致,并且很难识别非线性的影响。然而,对红移的计算表明,虽然电场的增加导致引力红移的减小,但强磁场的存在对引力红移的贡献是增加的。
2020-02-09 gr-qc
Light Bending as a Probe of the Nature of Dark Energy
我们研究了静态球对称(SSS)时空中光的弯曲,其中包括一个暗能量的贡献。几何暗能量模型一般预测爱因斯坦角的修正,用最近点的距离表示,而宇宙学常数$Λ$则不然。虽然暗能量在宇宙学背景下与排斥力相关联,但它对SSS时空中的零测地线的影响与牛顿项一样具有吸引力。这种暗能量的贡献可能是不可忽略的爱因斯坦预测透镜涉及星系团。因此,强透镜效应可能有助于区分$Λ$和其他暗能量模型。
2007-02-12 astro-ph gr-qc
Doppler Effects from Bending of Light Rays in Curved Space-Times
我们研究弯曲时空中的多普勒效应,即在引力场中传播的电磁信号所引起的频移。特别地,我们着重讨论了弱引力场中光线弯曲引起的频率偏移。本文用PPN形式研究轴对称质量分布的引力场。第零阶,即球,研究,然后传递到四极矩的贡献,最后的情况下,一个旋转的源。我们对物理感兴趣的情况进行了数值估计,并且通过非常初步的分析,我们认为,原则上,在可预见的未来,分析多普勒效应可以导致测量太阳系巨行星的四极矩。
2006-05-06 astro-ph gr-qc
Frame dragging and bending of Light in Kerr and Kerr-(anti) de Sitter spacetimes
精确地求解了描述Kerr时空中测试粒子和光子运动的类时测地线和零测地线形式的广义相对论方程,并考虑了宇宙学常数的贡献。然后,我们进行了系统的应用,获得以下情况下的精确解。零,球形,极性和非极性轨道推导出的精确解适用于计算帧拖动(透镜-Thirring效应)的光子围绕银河系中心的轨道,假设后者是一个克尔黑洞的各种值的克尔参数,包括最近的观测支持。研究了非束缚零极轨道,导出了极轨道偏离引力克尔场的解析表达式。此外,我们给出了类时和零赤道轨道的精确解。在前一种情况下,我们推导出一个分析表达式的进动的最接近点(近日点,近星点)的轨道的测试粒子周围的旋转质量,其周围的弯曲时空几何描述的克尔场。在后一种情况下,我们计算了光线在旋转质量的引力场(克尔场)中的偏转角的精确表达式。我们应用此计算弯曲的光从银河系中心的引力场的克尔参数和影响因子的各种值。
2005-10-19 gr-qc
On the cosmological gravitational waves and cosmological distances
我们证明了大爆炸附近引力场的不均匀性所产生的宇宙学引力波在Friedmann宇宙中的传播是宇宙学距离增加的原因。
2017-10-31 gr-qc
Light bending, static dark energy and related uniqueness of Schwarzschild-de Sitter spacetime
由于史瓦西-德西特时空在宇宙学事件视界内是静态的,如果暗能量状态参数足够接近$-1$,显然人们仍然可以期待一个有效的静态几何,在宇宙结构的最大回转半径$R_{\rm TA, max}$内的引力主导区域。我们采用参考文献[1]中最近导出的一阶度规,假设一种静态的理想暗能量流体,状态方程为$P(r)=αρ(r)$,它再现了早先在宇宙学McVittie时空中发现的$R_{\rm TA, max}$的表达式。在这里,我们表明,平等起源于等效的测地线运动在这两个背景下,在非相对论制度。我们将这个度量扩展到三阶,并使用Rindler-Ishak方法计算光的弯曲。对于$ α\neq -1$,一个暗能量依赖项出现在弯曲方程中,与宇宙学常数$α=-1$的情况不同。由于这个新的术语,特别是现有的数据在银河系尺度的光弯曲产量,$(1+α)\lesssim {\cal O}(10^{-14})$,从而实际上排除了任何这样的静态和不均匀的暗能量流体,我们开始。讨论了这一结果对在这种非均匀暗能量背景下Schwarzschild-de Sitter时空唯一性的意义。
2018-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational "seesaw" and light bending in higher-derivative gravity
具有四个以上导数的局部引力理论具有显著的量子性质,例如,它们是超可重正化的,并且在Lee-Wick意义下可能是酉的。因此,重要的是探索这些理论的IR极限,并识别高阶导数的可观察特征。本文在传播子仅含实简单极点的六阶导数模型下研究了经典外引力场对光子的散射。此外,我们还讨论了引力跷跷板机制的可能性,这种机制可以允许由巨大的质量参数组成相对较小的物理质量。如果可能的话,这种机制将是一种摆脱普朗克抑制的方法,影响低能光子的引力偏转。事实证明,实际发生的机制只会将较重的质量转移到更远的紫外区。这一事实可能有利于保护理论不受不稳定性的影响,但使实验检测高阶导数更加困难。
2016-10-19 gr-qc hep-ph hep-th
Spin-torsion interaction and geodesic bending
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文研究费米子自旋引起的时空扭转对球对称恒星级致密物质中零测地线和类时测地线弯曲的影响,发现扭转贡献额外偏折,其大小取决于费米子数密度、手性耦合常数和温度,在中子星等致密天体上效应显著。
2026-07-02 gr-qc
Light's Bending Angle due to Black Holes: From the Photon Sphere to Infinity
光的弯曲角是引力透镜理论中的一个中心量。我们发展了一个计算光线被史瓦西黑洞透镜作用后的弯曲角的解析微扰框架。利用黑洞引力半径和光线的碰撞参量给出的扰动参数,我们确定了强偏转弯曲角的不变级数,它超出了文献中使用的标准对数偏转项。在这个过程中,我们发现了对标准对数挠度项的改进.我们的扰动框架也被用来推导作为一致性检查,最近发现的弱偏转弯曲角系列。我们还重新制定了后者一系列的一个更自然的不变扰动参数,一个弱和强偏转系列之间的平稳过渡。然后,我们比较我们不变的强偏转弯曲角系列与数值积分的精确正式弯曲角的表达式,并找到不到1%的差异,光线远两倍的临界碰撞参量。本文的结论表明,强和弱的偏转弯曲角系列一起提供了一个近似值,是在1%的精确弯曲角值的光线穿越光子球和无穷大之间的任何地方。
2007-03-15 astro-ph gr-qc
Motion of Particles and Gravitational Lensing Around (2+1)-dimensional BTZ black holes in Gauss-Bonnet Gravity
本文研究了(2+1)维Gauss-Bonnet(GB)BTZ黑洞中试验粒子和光子的运动。我们发现,存在的耦合常数作为一个有吸引力的引力荷,移动最里面的稳定的圆形轨道向外相对于一个为这个理论在4维。进一步考虑引力透镜效应,在(2+1)维中检验GB引力,并表明GB参数的存在导致弯曲角首先随着最近接近距离的倒数$u_0$的增大而增大,然后对于特定的$u_0^*$有其最大值,然后减小直到零。我们还发现,GB参数的增大使弯曲角变小,而负宇宙学常数的绝对值的增大则对弯曲角产生相反的影响。
2021-09-07 gr-qc
Bending angle of light in equatorial plane of Kerr-Sen Black Hole
研究了杂化弦论中Kerr-Sen黑洞的引力透镜效应。导出了光在Kerr-Sen黑洞赤道面上的弯曲角随碰撞参量、黑洞自旋和电荷变化的封闭形式表达式。所得结果还与广义相对论中Kerr黑洞的相应情况作了比较。观察到电荷参数的行为定性地类似于自旋参数的光子在正向轨道上,而行为不同的光子在逆行轨道周围的黑洞。随着黑洞电荷数的增加,在强场极限下弯曲角变大。此外,据观察,这种影响是更明显的情况下,直接轨道相比,逆行轨道。无论是正向运动还是反向运动,弯曲角都超过2π,这反过来又导致了多个环和相对论图像的形成。
2018-05-23 gr-qc
Light's Bending Angle in the Equatorial Plane of a Kerr Black Hole
我们在这里提出了一个详细的推导明确的自旋相关的表达式的弯曲角的光,因为它在赤道平面的旋转黑洞的遍历。我们表明,在黑洞角动量的存在下产生的偏转明确地取决于是否在该方向上的光线的运动,或相反的自旋。与零自旋史瓦西的情况相比,直接轨道的弯曲角更大,而逆行轨道的弯曲角{ \em更小},从透镜的角度证实了我们关于左右对称性丧失的物理直觉。此外,我们表明,对于更高的自旋,效果更明显,导致更紧密的缠绕的直接轨道相对于旋转轴,和更高程度的退绕的逆轨道。这种效应的一个直接结果是在强引力透镜中图像位置的移动。
2009-07-30 gr-qc
Light bending and gravitational lensing in energy-momentum-squared gravity
在本工作中,我们推导了能量动量平方引力(EMSG)弱场极限下光的运动。为此,我们引入后牛顿(PN)扩展的这种修改后的引力理论。结果表明,除了牛顿势,一个新的EMSG势影响光子的轨迹。因此,在这个理论中,光子的行为并不像广义相对论(GR)所预测的那样。为了通过太阳系实验验证EMSG理论,我们研究了光偏转和Shapiro时间延迟。关于在\cite{bertotti2003test,shapiro2004measurement}中得到的结果,我们限制了理论的自由参数,并表明它位于范围$-4.0\times 10^{-27}\, \text{m}\,\text{s}^2\,\text{kg}^{-1} < f_0' < 8.7\times 10^{-26}\,\text{m}\,\text{s}^2\,\text{kg}^{-1}$内。该间隔与\cite{nazari2020Constraining,akarsu2018constraint}中导出的间隔一致。这种一致性表明,这一理论通过了这些太阳系的测试与飞行的颜色。有趣的是,EMSG校正的大小强烈依赖于偏转器的密度。因此,我们研究了EMSG对被致密天体(如中子星)微透镜化的光源图像的可能影响。据估计,EMSG对透镜图像位置的校正可能大到$(1-0.1)$微弧秒,这可能被未来的高分辨率任务探测到。此外,在EMSG理论中还得到了总放大率和光…
2022-04-23 gr-qc
Effect of $ξRϕ^2$ non-minimal coupling on gravitational light bending
Jadavpur University(贾达普大学)
研究非最小耦合 $\xi R\phi^2$ 对无质量场在重物附近弯曲的影响,通过单圈微扰量子引力计算,发现弯曲角正比于 $b^{-7}$,且树图级无弯曲。
2026-11-06 gr-qc hep-th
The role of Lambda in the cosmological lens equation
宇宙学常数λ影响宇宙学的引力透镜。由于λ的影响可以在史瓦西-德西特时空的框架下进行研究。两个新的贡献,这不能占一个适当的使用角直径的距离,推导出。首先,必须将项2 m b λ/3添加到弯曲角度,其中“m”是透镜质量,“b”是碰撞参量。第二,λ带来了多个图像的红移差异。对于真实的天体物理系统,这两种效应都很小(对弯曲的贡献< 0.1微弧秒,红移差< 10^{-7})。
2008-10-30 astro-ph gr-qc
Remarks on cosmological gravitational waves
我们研究了引力波在Ads时空中的传播。我们发现,在存在宇宙学常数的情况下,引力子质量的测量精度不能高于宇宙学常数的平方根。
2018-02-20 gr-qc
Exact Cosmological Solutions of Gravitational Theories
一个全球性的图片被绘制在一起的引力理论在四维或四维以上的时空维度的最精确的宇宙学解决方案。
2003-09-04 gr-qc
Cosmological Models with Variable Gravitational and Cosmological constants in $R^{2}$ Gravity
我们考虑了在高阶导数理论中,在引力和宇宙学常数可变的情况下,包含Einstein-Hilbert作用量的$αR^{2}$项的平坦Friedmann-Roberstson-Walker宇宙的演化.本文研究了在辐射和物质支配宇宙时代的引力常数和宇宙学常数的演化。我们在这里提出了新的宇宙学的解决方案,这是物理上有趣的模型建设。
2005-11-05 gr-qc