Cosmological Constant Effect on Charged and Rotating Black Hole Shadows
本文研究了带宇宙学常数的四维带电旋转黑洞的阴影行为,基于电荷与旋转参数的约化模空间,分析了反德西特背景下Kerr-Newman和Kerr-Sen黑洞的阴影与裸奇点,并通过几何可观测量与能量发射率进行比较。
2024-09-27 gr-qc hep-th
On the limiting energy of the collision of elementary particles close to horizon of the rotating black hole
论证了两个超相对论性基本粒子在引力辐射作用下的碰撞能量不能超过普朗克值的结论。比较了克尔黑洞视界附近带电粒子的引力辐射和电磁辐射。如果trans-Planckian能量的黑洞可以出现,它表明,用于散射粒子的相互作用的能量增长仍然是有限的。
2020-10-21 gr-qc hep-th
Rotating black holes in a Randall-Sundrum brane with a cosmological constant
本文构造了Randall-Sundrum膜中引力场方程的轴对称真空解。考虑一个非零的有效宇宙学常数,得到了渐近的de Sitter时空和反de Sitter时空.这些解描述了四维膜中旋转的黑洞。光学功能的解决方案进行处理,强调沿零同余的偏振矢量的旋转。
2013-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geodesics and optical properties of rotating black hole in Randall-Sundrum brane with a cosmological constant
潮汐荷和宇宙学常数的存在对时空几何有着重要的影响,从观测的观点来看,对它的研究是非常重要的。然而,我们研究了它们对粒子动力学的影响,以及具有宇宙学常数的Randall-Sundrum膜世界黑洞的阴影。在研究类时粒子圆测地线的基础上,得到了能量、角动量和有效势的表达式。我们注意到,潮汐荷和宇宙学常数的负值会降低粒子的能量。另外,宇宙学常数的负值使我们得到稳定的圆轨道,而它的正值使圆轨道不稳定。我们的探索表明,宇宙学常数减小了黑洞阴影的半径。作为对拖曳效应的响应,黑洞旋转将其阴影向旋转轴方向拉长。此外,黑洞的自旋和正电荷使阴影发生畸变,且随着黑洞旋转速度的加快,阴影畸变最大。我们还讨论了不同情况下的能量发射率,并与标准Kerr黑洞的结果进行了比较。
2021-01-09 gr-qc hep-th
Rapidly rotating spacetimes and collisional super-Penrose process
我们考虑一般的轴对称旋转时空和检查粒子碰撞的ergoregion。所得结果是一般的,并与在N中旋转Teo虫孔的特殊情况下所得结果一致。Tsukamoto和C. Bambi,Phys.Rev.D91,104040(2015).它表明,足够快的旋转,逃逸到无穷大的粒子的能量可以成为任意大(所谓的超彭罗斯过程)。此外,该能量通常比碰撞粒子的质心能量大得多。从这个意义上讲,情况与黑洞附近的碰撞完全不同。
2016-05-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Effect of the self-gravity of shells on a high energy collision in a rotating Bañados-Teitelboim-Zanelli spacetime
本文研究了在Bañados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)时空中两个具有高质心能量(包括自引力)的尘埃薄壳层的碰撞.壳层将BTZ时空划分为三个区域,这些区域由Darmois-Israel结条件匹配。我们只处理碰撞的两个壳共转的背景BTZ时空,因为结的条件。同旋壳层碰撞的对应物是两个角动量为零的粒子的碰撞。为了研究碰撞物体的自引力对高能CM碰撞的影响,我们比较了尘埃薄壳层碰撞和粒子碰撞。我们证明了壳层的自引力影响了事件视界的位置,它覆盖了高能碰撞事件。因此,我们得出结论,碰撞物体的自引力抑制其CM能量,任何观察者谁站在事件视界以外的任何观察者不能观察到的碰撞与任意高CM能量。
2019-01-21 gr-qc hep-th
Collision of Two Rotating Hayward Black Holes
研究了两个旋转海沃德黑洞迎头碰撞中的自旋相互作用和热允许的引力辐射。Hayward黑洞是修正的Einstein方程中的规则黑洞,因此它可以作为描述近视界区规则性效应对相互作用和辐射影响程度的合适模型。如果假设一个黑洞比另一个小得多,自旋相互作用的势可以解析地得到,并且依赖于黑洞的角动量的排列。对于大质量黑洞的碰撞,利用热力学热力学定律数值计算得到了引力辐射的上界。海沃德黑洞的效应倾向于增加辐射能量,但我们可以通过将辐射能量与引力波GW 150914和GW 151226进行比较来限制这种效应。
2017-07-21 gr-qc hep-th
On the energy of particle collisions in the ergosphere of the rotating black holes
结果表明,在转动黑洞能层的任意点上,自由降落碰撞粒子在质心系中的能量,在无穷远处,对于固定的能量值,可以无限增长。这种效应发生在其中一个粒子的角动量为大负值时。
2013-01-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Compressibility of rotating black holes
将宇宙学常数解释为压力,其共轭变量是体积,修改了黑洞热力学第一定律。研究了所得热力学体积的性质:在非正宇宙学常数的情况下,导出了黑洞的可压缩性和声速。绝热可压缩性对于非旋转黑洞为零,在极端情况下为最大-与冷中子星的绝热可压缩性相当,但仍小于后者。声速$v_s$与绝热压缩性有关,对于非旋转黑洞,它等于$c$,并随着角动量的增加而减小。当宇宙学常数为零时,极端黑洞具有$v_s^2=0.9 \,c^2$,更一般地,$v_s$的下界为$c/ {\sqrt 2}$。
2011-12-08 gr-qc hep-th
Charged rotating black holes in Einstein--Maxwell--Chern-Simons theory with a negative cosmological constant
考虑了具有负宇宙学常数和一般值的Chern-Simons耦合常数$λ$的五维Einstein-Maxwell-Chern-Simons理论中的旋转黑洞解.使用分析和数值技术,我们专注于cohomogeneity-1配置,两个等幅角动量,在无穷大的全球AdS背景的方法。我们发现,一般的解决方案共享的一些基本性质与已知的Cvetic,Lü和教皇黑洞有$λ=1$。新的特征也出现了,例如,当Chern-Simons耦合常数超过一个临界值时,解不再唯一地由它们的全局电荷决定。此外,黑洞具有径向激发,可以标记的节点数的磁规范势函数。具有小的$λ$值的解决方案具有其他独特的特征。例如,那里的极端黑洞形成两个不连通的分支,而不是所有的近视界解都与整体解相关联。
2017-03-22 gr-qc hep-th
Rotating spacetimes with a cosmological constant
我们开发的解决方案生成技术与一个角动量和轴对称性,在一个宇宙学常数的存在下,在任意时空维度的静态度规。在平行,我们研究了相关的低维爱因斯坦-麦克斯韦-爱因斯坦的静态时空与刘维势。当宇宙学常数为零时,我们证明了四维以上的场方程解耦为一个四维Papapetrou系统和一个Weyl系统.我们还表明,任何四维的“种子”的解决方案,可以构建一个无限的高维解决方案参数化的外尔潜力,与额外的维度。当宇宙学常数不为零时,我们讨论了场方程的对称性,并将Papapetrou和Ernst在四维广义相对论中关于复Ernst方程的著名工作推广到任意维。特别是,我们证明了Papapetrou假设一般减少了一个静态的系统,即使在一个宇宙学常数的存在。我们还给出了一类特殊的解,它们是(平面)adS孤子和(平面)adS黑洞的形变.我们给出了这些方法的例子解,并确定了5维黑环和Myers-Perry黑洞的四维种子解.
2007-02-21 gr-qc hep-th
Rotating Black Holes in Higher Dimensions with a Cosmological Constant
本文给出了具有任意角动量和宇宙学常数的旋转黑洞的度规。度量以Kerr-Schild和Boyer-Lindquist形式给出。在欧氏签名情形下,我们也得到了S^2上的关联S^{D-2}丛上的光滑紧爱因斯坦空间,对于每个奇数D \ge 5,有无穷多个。应用弦论和M-理论指出。
2004-09-15 hep-th
Dyonic rotating cosmological black hole surrounded by quintessence
Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
该研究构造了带 quintessence 暗能量的 dyonic 旋转宇宙黑洞新度规,分析了 $\Lambda$ 和 $\alpha$ 对其视界、能层等的影响,验证了标量曲率等特性。
2026-09-04 gr-qc hep-th
Rotating black hole solutions for $f(R)$ gravity and Newman Janis Algorithm
该研究证明常Ricci标量的$f(R)$引力可由带宇宙学项和修正引力常数的Einstein类引力描述,提出改进的Newman-Janis算法求其旋转轴对称解,并借助对偶性说明Einstein类引力的静/稳态解也是对应$f(R)$引力的解。
2023-10-09 gr-qc hep-th
Instability of Rotating Anti-de Sitter Black Holes
我们通过碎裂研究了高维旋转反德西特黑洞的不稳定性。当黑洞旋转过快而无法维持其视界时,就会发生碎裂,然后黑洞就会碎成小块。利用这个过程,我们检验了AdS黑洞的稳定性,并发现了角动量和宇宙学常数的动力学上界。我们证明了AdS黑洞可以在一般尺度的有限参数范围内稳定存在。数值计算得到了角动量和宇宙学常数的参数范围。
2015-03-11 gr-qc hep-th
Collisions of massive and massless particles around rotating black holes: general analysis
我们考虑在旋转黑洞视界附近有质量(电子)和无质量(光子)粒子之间的碰撞。类似于大质量粒子之间的碰撞,在质心框架中的无限能量在某些情况下发生。也就是说,对于一个粒子,能量和角动量之间的关系应该有一个特殊的形式(“临界”粒子),而对于第二个粒子,它不应该成立(“通常”粒子)。所有可能的临界粒子和普通粒子对的组合进行分析。这种效应的存在(或不存在)取决于两个因素的竞争--向黑洞传播的光子的引力蓝移和由局部非旋转坐标系向共动坐标系转换产生的多普勒效应。因此,一个纯粹的运动学解释建议无限增长的能量在质心系的效果。
2011-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Charged Rotating Black Holes in 5d Einstein-Maxwell-(A)dS Gravity
我们得到了具有宇宙学常数的Einstein-Maxwell引力理论在五维空间中的带电旋转黑洞解。这些黑洞的一些物理性质进行了讨论。
2000-11-14 gr-qc hep-th
Rotating Charged Black Strings in General Relativity
在四维静止时空中分析了具有宇宙学常数的Einstein-麦克斯韦方程组,其中附加了一个二维空间等距群$G_2$。找到了带电旋转开、闭黑弦解。
1996-05-28 gr-qc hep-th
Thermodynamic relation on rotating charged black strings with arbitrary cosmological constant
本研究针对含任意宇宙学常数的旋转带电黑弦,验证并推导了Goon-Penco(GP)关系在柱坐标时空及能量态参数为微扰参数函数的场景下的适用性,证明该关系对任意宇宙学常数时空具有普适性,与坐标系选择无关。
2025-07-30 hep-th
Motion and collision of particles in rotating linear dilaton black hole
本文研究了四维线性玻色子黑洞背景中粒子的运动。我们解析地求解测试粒子的运动方程,并描述它们的运动。通过分析视界附近两个碰撞粒子在质心(CM)坐标系中的能量,证明了强子黑洞具有粒子加速器的作用。特别是,我们发现,有一个临界值的角动量,这取决于弦耦合,并与此临界角动量的粒子可以达到内视界与任意高的CM能量。这就是所谓的巴尼亚多斯、丝绸和西方(BSW)进程。我们还表明,粒子的运动和碰撞具有类似的行为,三维BTZ黑洞。事实上,光子可以进入视界或逃逸到无限远,它们不能被偏转,而对于大质量粒子来说,没有第一类受限轨道,就像行星轨道或圆形轨道一样。
2018-02-06 gr-qc hep-th
Charged-Rotating Black Holes in Higher-dimensional (A)DS-Gravity
我们给出了在d维爱因斯坦-麦克斯韦理论中旋转黑洞解的存在性的数值证据,该理论具有一个宇宙学常数,并且对于$d$奇。所用度量具有$(d+1)/2$ Killing矢量,解具有$(d-1)/2$等角动量.一个Schwarschild型坐标被用于径向变量和宇宙学常数的两个符号都被强调。几个属性的解决方案进行了研究,即他们的表面重力,质量和角动量的函数的两个参数:磁场和角速度在地平线上。研究了电磁场对黑洞存在域的影响,并与已有解析解的真空情况进行了比较。
2008-11-04 gr-qc hep-th
Energetics of particle collisions near dirty rotating extremal black holes: Banados-Silk-West effect versus Penrose process
如果两个粒子在旋转极端黑洞的视界附近碰撞,在一定条件下,质心坐标系中的能量E_{c.m.}可以无限增长(所谓的Banados-Silk-West效应)。我们考虑产生另外两个粒子的碰撞。我们表明,对于一般的脏(周围的物质)黑洞,存在的能量和质量的产品粒子,可以检测到在无穷大的上界。因此,正能量增益是可能的,但相当适度。它主要取决于两个数字,其中编码了度量的近地平线行为。所获得的结果表明天体物理学的限制的可能性观测的碰撞Banados-Silk-West效应的产品。这些结果与最近克尔度规的计算结果一致,并将其扩展到一般的脏黑洞。它表明,对于脏黑洞有类型的方案的能量提取不可能在克尔的情况下。
2012-10-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extraction of energy from an extremal rotating electrovacuum black hole: Particle collisions in the equatorial plane
当Banados,Silk和West(BSW)指出在极端旋转的黑洞视界附近可能发生任意高质心能量的试验粒子碰撞时,碰撞彭罗斯过程受到了极大的关注。然而,在这个被称为BSW效应的有希望的(如果简化的话)场景中,可以从黑洞中提取的能量被证明是无条件的上限。虽然在静电变形的过程中没有发现这样的边界,但这个版本在天体物理学上也是不可行的,因为它需要一个最大电荷的黑洞。为了处理这些不足之处,我们重新统一的版本的BSW效应的带电粒子在赤道平面的旋转电真空黑洞时空的碰撞。通过这个过程进行能量提取的一般分析,我们详细解释了如何出现看似不相容的极限情况。此外,我们证明了提取的能量的无条件上限是不存在的任意小值的黑洞电荷。因此,我们的设置代表了一个有趣的简化模型,用于描述天体物理黑洞周围可能发生的高能过程,这些黑洞可能旋转得很快,但通过与外部磁场的相互作用只能产生微小的电荷。
2022-02-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamics of Slowly Rotating Charged Black Holes in anti-de Sitter Einstein-Gauss-Bonnet Gravity
利用一种新的方法,我们给出了具有负宇宙学常数的慢旋转Gauss-Bonnet荷电黑洞的解析表达式。在旋转参数a达到线性量级之前,带电黑洞的质量、Hawking温度和熵不受旋转的修正。
2010-11-19 gr-qc hep-th
Light escape cones in the locally non-rotating reference frames of the Kerr-de Sitter superspinars and related superspinar shadows
本文系统构造了 Kerr-de Sitter 裸奇点时空中局部非旋转参考系的光逃逸锥,并利用静态半径附近的观测者构建了受宇宙学和天体物理学参数限制的超自旋天体阴影。
2024-10-23 gr-qc hep-th
Thermodynamics for higher dimensional rotating black holes with variable Newton constant
只要分别给出有效微观自由度数和化学势为$N=L^{D-2}/G, μ= GTI_D/L^{D-2}$(其中$G$为变量牛顿常数,$I_D$为欧几里德作用量,$L$为定长标度),就可以解析地证明一般$D$维旋转黑洞在有或无宇宙学常数时的热力学扩张性.在没有宇宙学常数的情况下,如Myers-Perry黑洞,物理质量和强度变量可以用显式的宏观态函数表示,形式简洁,便于热容量的解析计算。结果表明,具有0、1和$k$等旋转参数的Myers-Perry黑洞都是不稳定的.
2022-01-27 gr-qc hep-th
Birkhoff-like theorem for rotating stars in (2+1) dimensions
考虑在(2+1)维中旋转并可能脉动的“星”。如果恒星是轴对称的,那么在恒星周围的真空区域(我们假设这个区域最多包含一个宇宙学常数),爱因斯坦方程意味着在物理上合理的条件下,几何形状实际上是静止的。此外,恒星外部的几何可以唯一地保证是克尔-德西特时空的(2+1)维模拟,即BTZ几何。这个类Birkhoff定理对于(2+1)维是非常特殊的,而对于(3+1)维则是不成立的。实际上,这是(2+1)维轴对称恒星的“无毛”定理:外部几何完全由质量、角动量和宇宙学常数决定。
2009-03-22 gr-qc hep-th
Cosmological rotating black holes in five-dimensional fake supergravity
在最近的一系列论文中,我们发现了具有特殊耦合的Einstein-Maxwell-Einton引力的任意维、时间演化和空间非齐次解。类似于超对称的情况下的解决方案可以任意叠加,尽管非平凡的时间依赖性,因为度量是由一组调和函数。当每个调和函数的中心都有一个点源时,该解描述了一个具有规则Killing视界的球对称黑洞,时空渐近地接近于Friedmann-Lemattre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙学.本文讨论了在5维空间中,这个平衡条件可以追溯到耦合到任意U(1)规范场和标量的“伪超引力”中的一阶“Killing旋量”方程。我们提出了一个5维,渐近FLRW,旋转黑洞解承认一个非平凡的“杀死旋量”,这是我们以前的解决方案的自旋推广。我们认为,该解决方案承认非退化和旋转Killing地平线与超对称的解决方案。结果表明,目前的伪超对称解允许封闭的类时曲线周围的中心奇点。当只有一个谐波依赖于时间时,溶液氧化为11维,并在旋转的Kasner宇宙中实现动态相交的M2/M2/M2-膜。本文还讨论了Kaluza-Klein型黑洞。
2010-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle collisions near the cosmological horizon of a Reissner-Nordström de Sitter black hole
最近的研究表明,黑洞可以作为粒子加速器,在一定的临界条件下,两个粒子可以以任意高的质心(CM)能量碰撞。本文研究了Reissner-NordströmdeSitter(RN-dS)黑洞外的粒子碰撞.我们发现,无限CM能量可以产生的宇宙学视界附近的一般时空配置。值得注意的是,这种无限的CM能量并不要求黑洞是极端的,与没有宇宙学常数的时空相反。然而,由于天体的电荷可以忽略不计,因此粒子所需的荷质比要远远高于任何基本粒子。
2011-11-09 gr-qc hep-th
Rotating Black Holes in Higher Order Gravity
我们开发了一种新的技术,用于在修改的引力中找到具有“隐形”毛发的黑洞解,即,唯一的引力作用是调整宇宙学常数的头发。我们考虑标量张量理论,其中引力波以光速传播,并表明,爱因斯坦度量可以涂上隐形头发提供存在一个家庭的测地线总是正常的类空表面。我们还提出了一个新的标量装扮的旋转黑洞,具有有限的标量场在黑洞和宇宙学事件视界。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The compressibility of rotating black holes in D-dimensions
将宇宙学常数视为压力,在黑洞热力学的背景下,黑洞的热力学体积可以被定义为在勒让德变换的意义上与压力共轭的热力学变量。在D维时空中,通过压力对焓的勒让德变换,计算了旋转渐近反de Sitter Myers-Perry黑洞的热力学体积.所获得的体积与以前的计算使用Smarr关系。压缩性的计算和显示是非负的和有界的。在宇宙学常数为零的极限下,确定了渐近平坦时空中旋转黑洞的可压缩性,并计算了相应的声速。后者是有界的,并有一个优雅的表达纯粹的角度动量,在形式的四次和二次卡西米尔的旋转群,SO(D-1)。
2013-12-23 gr-qc hep-th
Upper limits of particle emission from high-energy collision and reaction near a maximally rotating Kerr black hole
在最大旋转的黑洞视界附近碰撞的两个粒子的质心能量可以任意高,如果其中一个入射粒子的角动量被微调,我们称之为临界粒子。我们对这种高能碰撞和反应在赤道平面上的粒子发射进行了全面的解析研究。我们表明,发射粒子的能量的无条件的上限是由注入的临界粒子的能量的218.6%,无论反应的细节和这个上限可以实现无质量的粒子发射。作为碰撞彭罗斯过程的这种发射的能量提取效率的上限由146.6%给出,这可以在具有优化质量比的两个大质量粒子的碰撞中实现。此外,我们分析了完全弹性碰撞,康普顿散射,对湮灭和净正能量提取这三个反应是可能的。其中康普顿散射效率最高,可达137.2%.另一方面,我们的结果是定性的与早期的主张,即发射粒子的质量和能量是在最多的数量级的注入粒子的总能量,因此,我们可以观察到超重或超高能粒子。
2012-09-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Five-dimensional rotating black holes in Einstein-Gauss-Bonnet theory
在具有负宇宙学常数的Einstein-Gauss-Bonnet理论中,证明了具有等大小角动量的五维旋转黑洞的存在性.这些解是球面拓扑的正则视界,渐近地接近Anti-de Sitter时空背景。我们讨论这些解决方案的一般性质,并使用一个适应的counterterterm处方,我们计算它们的熵和保守的费用。
2008-03-04 gr-qc hep-th
Uniqueness of near-horizon geometries of rotating extremal AdS(4) black holes
我们考虑四维空间中具有负宇宙学常数的Einstein-麦克斯韦方程组的稳态极值黑洞解。我们确定所有的非静态轴对称近视界几何(与非环形视界拓扑)和所有静态近视界几何的黑洞这类。这使我们能够推导出渐近全局AdS(4)旋转极值黑洞的最一般的近视界几何是极值Kerr-Newman-AdS(4)的近视界极限。我们还确定了超对称的近地平线几何的子集。最后,我们指出了极值黑洞的哪些物理量可以仅从近视界极限计算,并指出了已知超对称AdS(4)黑洞的熵的一个简单公式。在宇宙学常数为零的情况下,给出了类似的结果.
2009-07-09 gr-qc hep-th
Hidden Symmetries and Integrability in Higher Dimensional Rotating Black Hole Spacetimes
这是一个简短的教学介绍的主题Killing-Stackel和Killing-Yano张量及其作用的可积性的各种类型的方程是物理上感兴趣的弯曲时空,主要应用是高维旋转黑洞与宇宙学常数。
2011-12-22 gr-qc hep-th
On the Rotating Charged BTZ Metric
结果表明,带电非对角BTZ(2+1)时空不是具有宇宙学常数的Einstein-Maxwell场方程的解.
1999-09-15 hep-th
Charged and rotating Black AdS Branes in $n+p+2$ dimensions
通过引入转动和电磁场,推广了最近文献中讨论的具有负宇宙学常数的爱因斯坦方程的真空静态黑膜解。我们用数值方法研究了带电和旋转$AdS$黑膜的物理性质,为带电和旋转的情况的存在提供了证据。特别地,我们研究了转动和电荷对张力和质量的影响。我们发现旋转本质上影响张力,而电荷本质上影响质量。
2010-08-26 gr-qc hep-th
Observational Features of Nonsingular Rotating Black Holes in the Dark-Energy Dominated Universe
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
本研究探讨暗能量主导宇宙中非奇异旋转黑洞的阴影观测特征,发现阴影面积和垂直直径对跑动宇宙学项敏感,联合多观测可约束正则化尺度并区分Kerr解。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Universal Area Product Formulae for Rotating and Charged Black Holes in Four and Higher Dimensions
我们提出了明确的结果的产品的所有视界面积一般旋转多电荷黑洞,无论是在渐近平坦和渐近反德西特时空在四维和更高的维度。这些表达式是普适的,并且只依赖于量子化的电荷、量子化的角动量和宇宙学常数。如果后者也被量子化,这些普遍的结果可能为探测一般黑洞的微观结构提供一面“镜子”。
2010-10-29 gr-qc hep-th
Evolution of black holes through a nonsingular cosmological bounce
研究了非奇异宇宙学反弹过程中黑洞的经典动力学。以一个简单的模型,一个鬼和普通的标量场的组合驱动的非奇异弹跳宇宙学,我们使用爱因斯坦方程的非线性演化跟踪旋转和非旋转的黑洞的不同大小的反弹。零能量条件的违反允许一个收缩的黑洞事件视界,我们发现,对于足够大的黑洞(相对于最小哈勃半径)的黑洞视视界可以消失在收缩阶段。尽管如此,我们表明,大多数的本地宇宙学演化仍然在很大程度上不受黑洞的存在。我们发现,独立的黑洞的初始质量,黑洞的事件视界持续整个反弹,和后期的动力学包括一个膨胀的宇宙与质量的黑洞可比其初始值。
2022-09-30 gr-qc hep-th
Coalescence of Rotating Black Holes on Eguchi-Hanson Space
我们在Eguchi-Hanson空间中得到了具有Chern-Simons项和正宇宙学常数的五维Einstein-Maxwell系统的新的带电旋转多黑洞解.在两个黑洞的情况下,这些解描述了两个空间拓扑为S^3的旋转黑洞合并成一个空间拓扑为透镜空间S^3/Z_2的旋转黑洞。我们讨论了我们的解与描述两个具有S^3空间拓扑的旋转黑洞合并成一个具有S^3空间拓扑的旋转黑洞的双中心Klemm-Sabra解在视界面积上的差异。
2007-07-12 gr-qc hep-th
Gravitational Radiation from the radial infall of highly relativistic point particles into Kerr black holes
本文考虑了高度相对论性粒子与旋转Kerr黑洞碰撞产生的引力辐射。我们使用的Sasaki-Nakamura形式主义计算的波形,能量谱和总能量辐射在这个过程中。我们证明了高能碰撞的引力谱具有明确的特征普适性,它与碰撞物体的自旋无关。我们还讨论了这些结果与黑洞-黑洞光速碰撞过程之间的可能联系。有了这些结果,我们预测在非旋转黑洞与旋转黑洞的高速碰撞过程中,大约35%的总能量可以转化为引力波。因此,如果人们能够在大型强子对撞机上产生黑洞,那么在所谓的秃顶阶段应该会释放出多达35%的部分子能量。由于我们没有能够测量这种振幅的引力波探测器,因此这种能量将会丢失。一个旋转的黑洞和一个或两个不旋转的旋转黑洞之间以光速发生的碰撞被证明是宇宙中最有效的引力波发生器。
2003-01-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Superradiant Suppression of Non-minimally Coupled Scalar fields for a Rotating Charged dS Black Hole in Conformal Weyl Gravity
Grinnell College(格林内尔学院);Northeastern University(东北大学);Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院)
本文研究了在共形韦伊尔引力和广义相对论中,旋转带电de Sitter黑洞对质量非零带电共形耦合标量场的极辐射放大效应,发现共形韦伊尔引力中极辐射放大效应被显著抑制,尤其在质量部分,抑制因子达到指数级。
2026-04-06 gr-qc hep-th
Optical Aspect of Cosmological Black Holes in Einstein-Maxwell-Dilaton Theory
本研究探讨爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀子理论中AdS黑洞的阴影与光线偏转角,发现参数影响阴影形状,并与事件视界望远镜数据关联,揭示宇宙学常数效应。
2025-01-24 hep-th
Bubble, Bubble, Flow and Hubble: Large Scale Galaxy Flow from Cosmological Bubble Collisions
本文研究了Coleman-de Luccia泡碰撞宇宙学中的大尺度结构。在一组受控的近似,我们计算的影响,从内部看到的泡沫已经经历了这样的碰撞星系运动。我们发现,一般气泡碰撞导致相干的大规模流动的星系在我们的天空的某些部分,其细节取决于碰撞的初始条件和红移的星系的问题。在其他参数保持不变的情况下,随着泡沫内部膨胀量的增加,这种影响会减弱,但可以产生可测量的流动,超过解决平坦性和视界问题所需的Efolds数量。
2010-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter-antimatter asymmetry in a rotating universe: Dirac spinors in axisymmetric Bianchi IX cosmology
University of Cologne(科隆大学)
研究轴对称Bianchi IX宇宙学模型中时空几何对物质-反物质不对称性的影响,发现各向异性与旋转导致自旋依赖的能量分裂和粒子-反粒子不对称性。
2025-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shear-free rotating inflation
我们证明了存在的剪切自由宇宙模型的旋转和膨胀,支持暴胀的情况。相应的度量属于家庭的空间均匀模型的几何封闭的宇宙(比安奇IX型)。结果表明,全球涡度并不能阻止暴胀的发生,甚至可以加速暴胀的发生。
2002-06-26 astro-ph gr-qc hep-th
Super-Penrose process and rotating wormholes
我们考虑粒子在虫洞喉部附近的碰撞。粒子从相反的嘴。如果失效函数在那里足够小,那么碎片在无穷远处的能量$E$将无限增长,因此我们面临着所谓的超级彭罗斯过程。这需要能区的存在,所以虫洞应该是旋转的。
2018-11-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bulk/Boundary Thermodynamic Equivalence, and the Bekenstein and Cosmic-Censorship Bounds for Rotating Charged AdS Black Holes
我们表明,一个可以通过从散装到边界的热力学量旋转AdS黑洞在任意尺寸,使散装量满足热力学热力学第一定律,那么这样做的边界CFT量。这纠正了最近的说法,即满足第一定律的边界CFT量只能使用相对于在无穷远处旋转的某个坐标系测量的大量量来获得,因此不满足第一定律。我们表明,散装黑洞的热力学变量,或等价的边界CFT变量,并不总是满足Cardy-Verlinde型公式,但他们总是满足AdS-Bekenstein界。贝肯斯坦界限的普遍有效性是更基本的宇宙监督界限的结果,我们发现在所有检验的情况下都成立。我们还发现,在固定的熵,一个旋转的黑洞的温度是有界以上的一个非旋转的黑洞,在四维和五维,但不是在六维或更多维。我们发现的宇宙学事件视界和黑洞视界在旋转的黑洞时空与一个积极的宇宙学常数的面积的普遍上限的证据。
2005-06-27 hep-th
Weakly magnetized black holes as particle accelerators
研究了弱磁化非旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在存在磁场的情况下,带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)可以位于接近视界的位置。我们证明了对于两个粒子的碰撞,其中一个是带电的,并在ISCO旋转,另一个是中性的,并从无穷远下降,最大碰撞能量可以在强磁场的限制。这种效应与最近讨论的极端旋转黑洞中粒子碰撞的高质心能量效应有一些相似之处。我们还表明,“现实的”天体物理黑洞,他们的能力,发挥“加速器”的作用,实际上是相当有限的。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Collision of an innermost stable circular orbit particle around a Kerr black hole
导出了两个静止质量相同的粒子在Kerr黑洞赤道面上近视界碰撞的质心能量的一般公式。然后,我们将这个公式应用于一个从最内层稳定圆轨道(ISCO)坠落并与视界附近的另一个粒子碰撞的粒子。发现对于一个近最大旋转的黑洞,CM能量$E_{\rm cm}$的最大值由$E_{\rm cm}/(2m_{0})\simeq 1.40/\sqrt[4]{1-a_{*}^{2}}$给出,其中$m_{0}$是每个粒子的静止质量,$a_{*}$是无量纲Kerr参数.这与已知的粒子的上限相一致,该粒子在无穷远处开始静止,其系数为2。此外,我们还考虑了一个粒子与另一个粒子在ISCO上的碰撞,发现最大CM能量由$E_{\rm cm}/(2m_{0})\simeq 1.77/\sqrt[6]{1-a_{*}^{2}}$给出。鉴于ISCO的天体物理意义,这一结果意味着,如果我们可以采取黑洞自旋或$a_{*}\to 1$的最大极限,粒子可以碰撞周围的旋转黑洞具有任意高的CM能量,没有任何人为的微调在天体物理学的背景下。另一方面,即使我们考虑到索恩对自旋参数的限制,高度或中度相对论性碰撞预计会很自然地发生,因为$E_{\rm cm}/(2m_{0})$在视界附近需要6.95(最大)和3.86(一般),而在ISCO上$a_{*}=0.998$需要4.11(最大)和2.43(一般)。这意味着,在快速旋转的超大质量黑洞周围,紧…
2011-01-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Thermodynamic Efficiency in Static and Dynamic Black Holes
我们注意到,在扩展相空间中,宇宙学常数是一个热力学变量。在本文中,这个宇宙学常数使我们把黑洞看作一个热机。因此,在这里我们利用全息热机来研究两种不同的黑洞。我们首先研究一个静态的黑洞(Dyonic BH),并考虑具有高效率的必要条件。我们还继续研究了动态黑洞(旋转带电黑洞)的转动参数对全息热机热力学效率的影响。我们表明,旋转参数有一个更有效的作用比电荷的热力学效率。
2017-10-30 hep-th
Cosmic Strings Collision in Cosmological Backgrounds
研究了膨胀背景下宇宙弦环的碰撞和结形成的动力学。控制连接形成动力学的关键参数,宇宙弦的压缩和解压缩,是与碰撞时哈勃膨胀率相比的环的相对大小。我们研究分析和数值模拟这些过程的大超视界大小的循环,小的子视界大小的循环,以及与哈勃膨胀率在碰撞时的半径相媲美的循环。
2010-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Magnetic charge, angular momentum and negative cosmological constant
我们证明了在平坦时空背景下,Yang-Mills-Higgs理论不存在轴对称的旋转对称解。在负宇宙学常数、磁荷$n$和非零电荷的存在下,我们构造了轴对称的Yang-Mills-Higgs解.然而,这些解决方案也是非旋转的。
2002-10-19 hep-th