Instability of gravitational and electromagnetic perturbations of extremal Reissner-Nordström spacetime
我们研究了引力和电磁扰动的极值，$ |\mathcal{Q}|=M, $ Reissner-Nordström时空的线性稳定性问题，作为Einstein-麦克斯韦方程组的解。我们的工作使用和扩展的框架\cite{giorgi2019boundedness,giorgie2020boundedness}的Giorgi，和相反的次极值的情况下，我们证明了不稳定的结果保持一组规范不变量沿事件视界$ \mathcal{H}^+ $。特别是，我们证明衰变，非衰变，多项式爆破估计渐近沿$ \mathcal{H}^+ $，确切的行为取决于我们采取的平移不变导数的数量。因此，我们表明，对于一般的初始数据，解决方案的广义Teukolsky系统的正负自旋满足稳定性和不稳定性的结果。值得一提的是，负自旋解明显更不稳定，极端曲率分量$ \underlineα $不会沿着事件视界$ \mathcal{H}^+, $渐近衰减，这是文献中以前未知的结果。
2022-11-16 gr-qc math-ph math.AP
Extremal Isolated Horizons: A Local Uniqueness Theorem
导出了所有轴对称、真空和电真空极端孤立视界。结果表明，对于这类视界中的每一个视界，诱导的度规张量、旋转1型势和电磁场的拉回都必然与单极极值Kerr-Newman解在事件视界上诱导的结果一致.我们还讨论了对称的极值孤立视界的一般情况。特别是，我们分析了由两个零向量场生成的二维对称群的情况。它的相关性的分类的所有对称孤立的视野，包括非极值一次，被解释。
2003-02-26 gr-qc
Superradiant instability of extremal brane-world Reissner-Nordström black holes to charged scalar perturbations
研究了极端膜世界Reissner-Nordström黑洞在大质量带电标量扰动下的稳定性。我们发现，类似于四维的情况下，超辐射放大可以发生在膜世界带电孔。更有趣的是，我们发现当时空维度大于4时，在膜世界黑洞之外会出现一个俘获势阱。这个势阱是额外维度效应，在四维空间中不存在。它触发了极端膜世界带电空穴的超辐射不稳定性。
2013-06-04 gr-qc hep-th
Superradiant Instability of Near Extremal and Extremal Four-Dimensional Charged Hairy Black Hole in anti-de Sitter Spacetime
研究了四维AdS带电多毛黑洞在径向中性质量和带电无质量标量场扰动下的近极值和极值不稳定性。用改进的渐近迭代法和时域分析法求解了标量场方程，并求出了准正规频率。对于带电标量扰动，通过计算低频极限的反射系数得到了超辐射条件，并证明了在依赖于标量毛荷的超辐射区，所有径向带电无质量扰动模式都是不稳定的，这表明带电毛黑洞是超辐射不稳定的.另一方面，在此背景下计算了径向中性标量扰动的准正规频率，发现了带电多毛黑洞的稳定性。
2017-03-08 gr-qc hep-th
Microlocal Analysis of Waves Across the Event Horizon of an Extremal Rotating Black Hole
针对极端旋转黑洞事件视界微局部理论不完善的问题，证明极端克尔时空视界零余向量构成对合双特征流形并扩展拟基本解构造，为该区域渐近振荡解提供数学基础。
2024-12-02 gr-qc math-ph math.AP
Near-horizon description of extremal magnetised stationary black holes and Meissner effect
在简要总结了代表强轴对称磁场中旋转带电黑洞的静止时空的基本性质之后，我们集中讨论视界表面引力为零的极端情况。我们通过构造更简单的时空来研究它们的性质，这些时空在简并视界附近表现出它们的几何形状。从对称性参数出发，我们发现极端磁化的Kerr-Newman黑洞的近视界几何可以用一个无量纲参数来表征：“有效Kerr-Newman混合角”。利用近视界几何，我们证明了磁场从极端黑洞中排出的迈斯纳效应。
2015-11-05 gr-qc
Semi-local Quantum Criticality and the Instability of Extremal Planar Horizons
我们表明，阿雷塔基斯不稳定性的紧凑的极值视野坚持在平面的情况下感兴趣的全息和讨论其与"半局部量子临界"的出现在场论对偶。特别是，这个关键阶段的空间局部幂律衰减对应于空间局部幂律增长的应力能量的地平线上。对于接近极端的黑洞，这些现象会在温度的倒数的时间内短暂地发生。边界临界相的特点是由一个紧急的时间共形对称性，和体不稳定性似乎是必不可少的，以保持在相互作用的存在下的对称性。我们的工作主要是在五维（近）极值平面Reissner-Nordström anti-de Sitter时空的带电标量扰动的可解的例子，并认为结论更普遍。
2018-09-04 gr-qc hep-th
Semiclassical instability of inner-extremal regular black holes
本文研究了内极值正规黑洞的半经典不稳定性，发现尽管其内视界表面引力为零可避免经典质量暴胀，但由坍缩形成的此类黑洞在考虑半经典效应时仍存在内视界不稳定性，并从有效Hawking温度和重整化应力-能量张量角度详细分析了该发散的起源与通用性。
2023-06-24 gr-qc
Extremal Black Holes in Strong Magnetic Fields: Near-Horizon Geometries and Meissner Effect
对于极端黑洞，我们可以构造更简单的、有限的时空来描述简并视界附近的几何。由于已知这些时空具有增强的对称性，因此对于不同的解，极限对象重合。我们表明，这发生在强磁化克尔-纽曼解决方案，以及如何这是有关的物理迈斯纳效应驱逐的磁场从极端黑洞。
2016-02-01 gr-qc
Extremal Isolated Horizon/CFT Correspondence
在类Bondi坐标下，得到了极值（弱）孤立视界的近视界极限。在真空情形下，得到了类Bondi坐标系下的近视界度规与极值Kerr黑洞的标准Poincaré型或整体近视界度规之间的显式坐标变换，表明这两种几何是相同的.结合已知的（弱）孤立视界的热力学，我们认为Kerr/CFT对应可以推广到一大类非稳态极值黑洞的情形.
2009-07-22 gr-qc hep-th
Some spacetimes containing non-rotating extremal isolated horizons
著名的结果证明了（3+1）维极端孤立视界（等价于近视界时空）的唯一性。本文简要回顾了其中的一些结果，然后明确地构建家庭的非渐近平坦，非球对称时空，但包含球对称的极值视界同构的Reissner-Nordstrom时空。
2013-04-30 gr-qc hep-th
Hidden symmetries of near-horizon extremal Kerr-AdS-NUT geometries
研究了奇维Kerr-AdS-NUT黑洞在两种极限下的近视界几何的隐对称性，即与Killing张量相关的对称性：一般极值极限和极值消失视界（EVH）极限.从椭球坐标系下的Kerr-AdS-NUT黑洞出发，利用可积测地线方程，通过取近视界极限，得到了近视界极值/EVH几何及其主张量和Killing张量.我们明确地证明了测地线方程在这些近视界几何上是可分的和可积的。我们还计算运动常数，并从运动常数中读取这些近视界几何的Killing张量。正如我们所预料的，它们与取近视界极限所给出的Killing张量相同。
2018-10-18 gr-qc hep-th
Linear waves in the interior of extremal black holes II
我们考虑极值克尔黑洞内部区域的线性波动方程的解。我们表明，轴对称的解决方案可以不断扩展超出柯西视界，而且，如果我们假设适当的快速多项式衰减的时间沿事件视界，他们的本地能量是有限的。我们也将这些结果推广到非轴对称解的缓慢旋转极值Kerr-Newman黑洞。这些结果与文献[D. Gajic，Linear waves in the interior of extremal黑洞I，arXiv：1509.06568] for extremal Reissner-Nordström and stand in stand in strike contrast to previously established results for the subextremal case，where the local energy was showed to generally blown up at the Cauchy horizon.
2015-12-30 gr-qc math.AP
Extremal Black Hole Horizons
利用应用于极值Kerr膜的Blackfold有效理论，我们证明了在渐近平坦的时空中存在新的定态极值黑洞解，该时空具有单个和多个不连通视界.这些包括极端的双自旋黑环，黑土星，双环和双环在5个时空维度，以及极端的迈尔斯-佩里黑洞和黑土星的维度大于5。其中一些结构构成了真空爱因斯坦引力中具有极端不连通视界的黑洞解的第一个例子。
2018-03-15 gr-qc hep-th
Extremality conditions for isolated and dynamical horizons
一个最大旋转的克尔黑洞被称为极值。在本文中，我们介绍了相应的限制孤立和动态的视野。这些简化为克尔的标准概念，但一般不要求视界是静止的或旋转对称的。我们认为这些结果的物理意义和应用。特别是，我们引入了一个参数e，它表征了一个视界是多么接近极值，应该是可计算的数值模拟。
2008-04-04 gr-qc
You've got a Freund--Rubin in Me: The Aretakis Instability of Extremal Black Branes
Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College London（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心，伦敦帝国理工学院）；Center for Theoretical Physics, National Taiwan University（理论物理中心，台湾大学）；School of Mathematical Sciences, Queen Mary University of London（数学科学学院，伦敦大学玛丽女王学院）
本研究聚焦近视界几何，发现Aretakis不稳定性强度由近视界AdS_{p+2}因子的标度维数决定，等价于计算Freund--Rubin空间的Kaluza--Klein谱，论证非膨胀极端黑膜受此不稳定性且弱于极端黑洞，还揭示标度维数对形变光滑性的影响。
2025-11-12 gr-qc hep-th
High Energy Collision of Particles in the Vicinity of Extremal Black Holes in Higher Dimensions: Banados-Silk-West Process as Linear Instability of Extremal Black Holes
我们研究了高维黑洞周围的高能粒子碰撞。结果表明，当满足以下两个条件时，质心能量在事件视界附近可以任意大，如四维Banados，Silk和West（BSW）过程：（i）视界是极值的;（ii）两个碰撞粒子的参数是微调的，这被称为临界粒子条件.我们还证明了一个简单的情况下，满足临界粒子条件的测试粒子可以从遥远的区域到达事件视界。最后，我们讨论了BSW过程和极端黑洞周围的测试场的线性不稳定性之间的关系，后者是最近由Aretakis发现的。
2014-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A classification of near-horizon geometries of extremal vacuum black holes
我们考虑极端的近视界几何，旋转黑洞的真空爱因斯坦方程的解决方案，包括一个负的宇宙学常数，在四维和五维。我们假设存在一个旋转对称的4D，两个交换旋转对称的5D和在这两种情况下的非环形地平线拓扑。在4d中，我们确定了这种黑洞的最一般的近视界几何，并证明了它与极值Kerr-AdS（4）黑洞的近视界极限相同.在5d中，没有宇宙学常数，我们确定了所有可能的近视界的黑洞的几何形状。我们证明了唯一的可能性是一个具有拓扑S^1 X S^2视界的族和两个具有拓扑S^3视界的不同族。S^1 X S^2族包含了提升极值克尔弦的近视界极限和极值真空黑环。第一种拓扑球形情形与两种不同的黑洞解的近视界极限相同：极端的Myers-Perry黑洞和缓慢旋转的极端的Kaluza-Klein（KK）黑洞.第二种拓扑球情形包含了快速旋转极值KK黑洞的近视界极限。最后，在宇宙学常数为负的5维情形下，我们将问题归结为求解一个函数的六阶非线性常微分方程。这使我们能够恢复已知的拓扑S^3极端旋转AdS（5）黑洞的近视界极限。进一步，我们构造了一个近似解对应于一个小的，极值AdS（5）黑环的近地平线几何。
2009-07-09 gr-qc hep-th
Taming the Aretakis instability: extremal black holes with multi-degenerate horizons
International School for Advanced Studies (SISSA)（高等研究国际学院）；National Institute for Nuclear Physics (INFN), Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基础物理研究所）
研究极值黑洞的退化视界及其Aretakis不稳定性，发现退化程度越高不稳定性越弱，并提出一种无限退化的黑洞几何结构可能为这些对象的稳定终态。
2026-04-16 gr-qc hep-th
Axisymmetric, extremal horizons in the presence of a cosmological constant
导出了在拓扑$2$球上定义宇宙学常数的近视界几何方程的全部轴对称解。考虑了防止锥在极点处奇异的正则性条件。在Kerr-（anti-）de Sitter时空中发现了解与极值视界的一一对应，并识别和刻画了对应于三重简并视界的解.在Petrov-D型方程的解中也识别出了这些解。
2021-05-05 gr-qc
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
Black hole horizons at the extremal limit in Lorentz-violating gravity
具有优先叶理的违反洛仑兹的引力理论可以有瞬时传播。尽管如此，已经证明黑洞仍然可以存在于这些理论中，并且事件视界的相关概念被称为“宇宙视界”。在定常时空中，普适视界必须位于与定常性相关的基灵向量类空的时空区域中。这就提出了一个问题，即在极端极限中，宇宙视界会发生什么，在那里不再存在这样的区域。我们使用解耦极限近似来研究这个问题。我们的研究结果表明，在极端极限，极端Killing地平线似乎发挥退化的普遍地平线的作用，尽管是一个零，而不是一个类空的表面，因此不是一个叶子的首选叶理。
2017-11-30 gr-qc hep-th
Evolutions from extremality
我们研究极端球对称黑洞的演化，发展一般理论以及（带电）空尘和无质量标量场时空的具体情况。当物质在极端边缘被捕获的管上增生时，它们通常会演化成非极端的，初始的极端视界分叉成内部和外部的非极端视界。在这个过程开始时，任意缓慢的物质吸积可以导致视界增长的几何不变测度从零跳到无穷大。我们还考虑了在其整个演化过程中极端的动力学视界，并看到这样的时空包含两个极端的黑洞视界：一个内部孤立的和一个外部动力学视界。我们比较了这些极端动态视界与Murata，Reall和Tanahashi的动态极端事件视界时空。
2016-03-16 gr-qc hep-th
Scalarizations of qOS-extremal black hole and Aretakis instability
本文在Einstein-Gauss-Bonnet-scalar理论中研究qOS极端黑洞标量化，利用BR近视界几何揭示负质量快子标量云的形成，并区分其与标准质量标量Aretakis不稳定性的关联。
2025-09-28 gr-qc hep-th
Geometric origin of intrinsic rigidity for extremal horizons
Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）
该研究阐明近视界几何增强对称性的起源，关联非膨胀视界特定叶状结构的存在，在满足零收敛条件的时空中可通过分析零超曲面证明该结构存在，为极端视界固有刚性提供几何解释。
2026-09-01 gr-qc
Non-extremal Kerr black holes as particle accelerators
研究表明，极值Kerr黑洞可以用作粒子加速器，在事件视界附近可以获得任意高的能量。研究了非极值Kerr黑洞的事件视界（外视界）和Cauchy视界（内视界）附近的粒子碰撞。首先，我们给出了一个一般性的证明，证明了粒子在外视界不能以任意高的能量碰撞。其次，我们证明了在任意自旋参数$a$的Kerr黑洞的内视界附近都可以发生超能碰撞。
2011-08-03 gr-qc hep-th
Horizon Instability of the Extremal BTZ Black Hole
我们研究了极端BTZ黑洞时空中大质量标量场的实时传播，重点研究了事件视界的Aretakis不稳定性。我们得到了具有Dirichlet边界条件的$\textrm{AdS}_3$延迟格林函数的一个简单的时域表达式，并利用镜像法构造了相应的时域BTZ延迟格林函数.场在视界内外以不同的速率衰减，表明横向导数在视界上随时间增长（阿雷塔基斯不稳定性）。我们解决了零测地线方程在充分的一般性，并表明，不稳定性与一类零测地线，轨道附近的事件视界任意多次才落入。在附录中，我们还在频域中处理问题，找到方法之间的一致性。
2020-06-03 gr-qc hep-th
Classification of near-horizon geometries of extremal black holes
任何包含简并基灵视界的时空，例如极端黑洞，都具有一个定义明确的近视界几何概念。我们回顾这样的近地平线几何解决方案在各种尺寸和理论在一个统一的方式。我们讨论了各种一般性结果，包括视界拓扑和近视界对称性增强。我们还讨论了从真空引力到爱因斯坦-麦克斯韦理论和超引力理论的近视界几何分类的地位。最后，我们讨论了极端黑洞和各种相关主题的分类应用。提出了几个新的结果和开放的问题，突出整个。
2013-09-26 gr-qc hep-th
Near horizon symmetry of extremal spacelike-stretched black holes
本文研究拓扑质量引力中极端类空拉伸黑洞的近视界对称性，通过改进正则生成元得到单一中心扩张Virasoro代数，并用Cardy公式计算熵后与非极端情形比较。
2024-03-13 gr-qc hep-th
A note on degeneracy, marginal stability and extremality of black hole horizons
给定一个静止轴对称黑洞视界，其视界截面的特征为一个严格未来稳定的边缘外捕获面，我们将视界简并性和边缘稳定性概念之间的等价性推广到在主能量条件下满足视界截面的面积$A$和角动量J之间的A=8π |J|几何关系.
2012-08-27 gr-qc
Nearly extremal apparent horizons in simulations of merging black holes
孤立克尔黑洞的自旋角动量$S$受其视视界的表面积$A$的限制：$8πS \le A$，极值黑洞相等。在本文中，我们探讨了合并，快速旋转的双黑洞的个别和共同的视视界的极值。我们考虑合并黑洞与相等的质量$M$和初始自旋角动量与轨道角动量对齐的模拟，包括新的模拟与自旋幅度高达$S/M^2 = 0.994$。我们测量的面积和（使用近似的Killing矢量）的自旋在个人和共同的视视界，发现不等式$8πS < A$是满足在所有情况下，但非常接近平等的共同视视界在它第一次出现的那一刻。我们还介绍了规范不变的下限的极值计算的最小值，布斯和费尔赫斯特的极值参数可以采取任何缩放。使用这个下限，我们得出结论，共同的地平线至少适度接近极值后，他们出现。最后，在Lovelace et al.（2008）之后，我们用$8πS > A$构造了具有“过旋”边缘捕获表面的准平衡双星黑洞初始数据，并且我们对Booth-Fairhurst极值的下界超过了1。这些超极值表面总是被边缘外捕获表面（即，通过明显的层位）与$8πS<A$。封闭视视界的极值下界总是小于1，但可以超过极值克尔黑洞的值。（摘要略）
2015-02-27 gr-qc
Separability of Klein-Gordon Equation on Near Horizon Extremal Myers-Perry Black Hole
研究了d维旋转Myers-Perry黑洞近视界Klein-Gordon方程在两种极限下的可分性：1）一般极值情形和2）极值消失视界情形.在第一种情况下，质量和转动参数之间存在一种关系，使得黑洞温度为零。在后一种情况下，旋转参数之一在极值条件之上被限制为零。我们证明了Klein-Gordon方程在这两种情况下都是可分的。此外，我们解决了该方程的径向部分，并讨论其行为在小和大的r区域。
2021-09-06 gr-qc hep-th
Lux in obscuro: Photon Orbits of Extremal Black Holes Revisited
已有文献表明，极值渐近平坦Reissner-Nordstrom黑洞的事件视界也是一个稳定的光子球。我们进一步澄清了这一说法，并给出了一个一般的证明，这适用于一个大类的静态球对称黑洞时空的极值视界。相反，在多兰坐标系中，极值渐近平坦克尔黑洞在其视界的赤道面上有一个不稳定的光子轨道。此外，我们还证明了当a < M/2时，极值渐近平坦Kerr-Newman黑洞具有两个赤道光子轨道，其中一个在Doran标架的极值视界上是稳定的，而视界外的另一个是不稳定的.当a > M/2时，只有一个赤道光子轨道，位于极端视界上，并且它是不稳定的。在非极值Kerr-Newman黑洞的视界上不可能有光子轨道。
2017-07-28 gr-qc hep-th
Towards the black hole uniqueness: transverse deformations of the extremal Reissner-Nordström-(A)dS horizon
本文研究了Einstein-Maxwell理论中极端Reissner-Nordström-（A）dS视界的所有横向形变。不需要对称性假设。它示出的通用值的收费，唯一允许的变形是球对称的。然而，它示出的微调值的收费，变形的空间是较大的，但仍然有限维。
2021-11-01 gr-qc hep-th
Frozen Firewall: Generic Singularity Formation on an Extremal Horizon
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Cambridge（剑桥大学）
本研究针对极端黑洞非线性微扰晚期曲率通常不增长的问题，证明极端平面反德西特黑洞的一大类非线性微扰存在视界曲率随时间无界增长的现象，且其晚期行为可由线性化分析刻画，一般非线性微扰也有类似表现。
2025-10-21 gr-qc hep-th
Extremal horizons stationary to the second order: new constraints
我们考虑非膨胀剪切自由（NE-SF）零表面几何嵌入作为极值Killing视界的第二阶在爱因斯坦真空时空。一个NE-SF零曲面几何由一个退化的度量张量和一个一致的无挠协变导数组成。我们推导出嵌入的存在所隐含的约束。第一个约束是众所周知的近地平线几何方程。我们发现的第二个约束是新的。的约束导致一个完整的表征，这些NE-SF零几何是嵌入在极值克尔时空。我们的结果对于具有宇宙学常数的时空也是有效的。
2022-01-18 gr-qc
Null infinity and extremal horizons in AdS-CFT
我们考虑AdS引力在具有零无穷大的背景时空上的CFT。共形边界上的无穷大可以扩展到整体的极值视界。例如，它对庞加莱-AdS这样做，虽然不对平面Schwarzschild-AdS。如果零无限延伸到一个极端的地平线在散装，我们表明，散装近地平线的几何形状是由边界零无限的几何形状。因此，“红外”几何的大部分是固定的大尺度行为的CFT时空。此外，边界应力张量在零无穷远处必须有一个特殊的衰减.作为一个应用，我们认为，对于CFT渐近平坦的背景下，任何静态散装对偶包含一个极值地平线从边界零无限延伸，必须有庞加莱-AdS的近地平线几何。我们还讨论了一类边界零无限，不能扩展到一个散装极值地平线，虽然我们给出的证据表明，他们可以扩展到一个类似的零表面在散装拥有相关的尺度不变的“近几何”。
2014-08-14 gr-qc hep-th
Symmetries of extremal horizons
University of Cambridge（剑桥大学）
该研究证明了极值视界在满足特定能量条件下的对称性特性，并展示了其在不同物理理论中的继承性。
2026-08-26 gr-qc hep-th math.DG
Photon emissions from near-horizon extremal and near-extremal Kerr equatorial emitters
我们认为各向同性和单色光子发射赤道发射器移动沿未来定向类时测地线在近地平线极值克尔（NHEK）和近地平线近极值克尔（近NHEK）地区，渐近无穷大。我们得到的光子逃逸概率（PEP）的数值结果，并推导出解析表达式的逃逸光子的最大可观测的蓝移（MOB），都取决于发射半径和发射器的自行车。特别是，我们发现，对于所有的反陷入或偏转的发射器，最终可以达到渐近无穷大，PEP是大于$50\%$，而对于所有陷入发射器的PEP是小于$55\%$，并在（近）NHEK区域的有界发射器，PEP总是小于$59\%$。此外，对于近NHEK区不稳定圆轨道上的辐射源，随着轨道半径从最内层稳定圆轨道减小到视界半径，PEP从$55\%$减小到$50\%$.此外，我们展示了发射器沿径向或方位角方向的运动方向如何影响所发射光子的PEP和MOB。
2021-12-04 gr-qc
Instability of D-dimensional extremally charged Reissner-Nordstrom(-de Sitter) black holes: Extrapolation to arbitrary D
在我们早期的工作（PRL 103（2009）161101）中，我们证明了非极值高电荷Reissner-Nordstrom-de Sitter黑洞在D>6维时空中是引力不稳定的。在这里，我们找到准确的$Λ$ -长期的阈值，在极端带电的黑洞的不稳定性开始。$D$越大，则$Λ$的阈值越小。我们已经证明，$ρ= r_{h}/r_{cos}$（其中$r_{cos}$和$r_{h}$是宇宙视界和事件视界）的比例是成比例的$e^{-(D-4)/2}$在不稳定性的开始D= 7，8，. 11，这意味着同样的法律应该满足任意D。这是极端带电的Reissner-Nordstrom-de Sitter黑洞在D>6时引力不稳定的数值证据，而渐近平坦的极端带电的Reissner-Nordstrom黑洞对所有D都是稳定的。这种不稳定性与最近在文献中讨论的视界不稳定性没有联系，而且与后一种不稳定性不同，它也在事件视界之外发展，也就是说，它可以被外部观察者看到。此外，对于非极值的情况下，通过拟合的数值数据，我们得到了一个近似的解析公式，其中涉及的值的电荷和$Λ$ -项在不稳定的发病。
2013-12-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
What are extremal Kerr Killing vectors up to?
在极值克尔时空中，视界基灵向量场在一个以固定纬度穿过视界的类时超曲面上为零，而在赤道平面内视界的两侧为类空。我们详细解释了这种行为是如何与视界外处处存在的类时基灵向量相一致的，以及它是如何在克尔时空的极限中产生的，在克尔时空中，视界外有一个类似的超曲面。
2012-06-27 gr-qc
Extremal limits and Bañados-Silk-West effect
极端Kerr黑洞（BH）的一个迷人的性质是它可以作为一个具有无限高质心能量（CM）的粒子加速器\cite{bsw}。在这篇笔记中，我们想讨论这个迷人的结果，并指出，这个无限的能量在事件视界完全是由于\emph{to the singular nature of the extremal limit}。我们还证明了非极值Kerr BH可以通过Bañados-Silk-West机制从\emph{not}转化为极值Kerr BH.此外，我们还讨论了这一机制的三种可能的几何结构（近极值、纯极值和近极值Kerr视界）。进一步证明了极值Kerr黑洞的近极值几何与近视界几何，确切地说是极值几何是不同的。近极值几何和近视界几何给出CM能量是有限的，而精确极值几何给出发散能量。因此，我们可以认为极值Kerr BH和非极值Kerr BH是完全不同的对象。最后，我们证明了粒子碰撞的CM能不仅在无限红移面（$r_{+}$）发散，而且也可能在ISCO（$r_{isco}$）、圆光子轨道（$r_{cpo}$）、边缘束缚圆轨道（$r_{mbco}$）或柯西视界（即$r \equiv r_{isco}=r_{cpo}=r_{mbco}=r_{+}=r_{-}=M$）发散。
2016-08-16 gr-qc
Entropy of extremal black holes: horizon limits through charged thin shells, a unified approach
利用统一的方法，我们通过带电薄壳层的熵来研究极值黑洞的熵。我们遇到了三种情况，在这些情况下，壳可以被带到它自己的引力或视界半径，成为极端时空。在情形1中，我们使用一个非极值壳，计算包括熵在内的所有热力学量，将其带到视界半径，然后取极值极限。在情形2中，我们同时取极值极限和视界半径极限，即，当壳接近其视界半径时，它也接近极值。在情形3中，我们首先建立一个极值壳，然后取它的视界半径。我们发现，在这三种不同的情况下，热力学量一般有不同的表达式。在情形1和情形2中，熵是贝肯斯坦-霍金熵$ S=A_+/4$（其中$A_+$是视界面积），在情形3中，它可以是$A_+$的任何良好函数。在所有三种情况下，各种热力学量对熵的贡献是不同的。事实上，在情形1和情形2中，熵的极限是一致的，但在所有其他热力学量的行为上，它们是不一致的。情形2和情形3在熵的关系上不一致，但在局部温度和电势的行为上一致。情况2在某种意义上介于情况1和情况3之间。我们的方法揭示了极端黑洞熵的问题。
2016-03-04 gr-qc hep-th
Extremal isolated horizons of the NUT type
University of Warsaw（华沙大学）；University of Gdansk（格但斯克大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）
本文构建了一类新的轴对称极端孤立视界（U(1)主纤维丛结构、零生成元与丛纤维横截），推导其内禀几何并嵌入Plebański-Demiański时空，还与相关已有解进行了比较。
2025-11-17 gr-qc hep-th
Smooth extremal horizons are the exception, not the rule
该研究通过分析五维爱因斯坦-麦克斯韦及含陈-西蒙斯项的引力理论中的黑洞，结合已有四维及反德西特空间的相关结论，证明光滑极端视界是特殊例外而非普遍存在的规律。
2024-12-09 gr-qc hep-th
Area spectrum of extremal black holes with warped AdS near-horizon geometry
在这封信中，我们提供了另一种方法来研究某些类极端黑洞的面积谱，这些黑洞具有近视界几何形状作为扭曲的AdS。我们认为，以前的方法是基于拟正规模的存在可能不适用于极值极限。非极值和极值黑洞在近视界几何拓扑上的差异意味着在研究极值极限区域的面积离散性时需要单独处理。具体来说，我们将研究超对称BMPV黑洞/黑环和Reissner-Norstroem黑洞在极值极限下的面积谱。受最近建立的Kerr/CFT和RN/CFT对应的启发，我们提出了一种新的方法来计算区域，而不管是否存在准正规模或零Hawking温度。最后，我们提出了与对偶CFT具有相同自由度的稀薄气体模型和谐振子模型。
2014-02-04 gr-qc hep-th
Classical and Thermodynamic Stability of Black Branes
有人认为，许多非极值黑膜表现出经典的格雷戈里-Laflamme不稳定性，当且仅当，它们是局部不稳定的。因此，对于某些黑膜，格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性在接近极值时必然消失。对于II型超引力理论的黑$p$ -膜，对于$p=1,2,4$，Gregory-Laflamme不稳定性在极值附近消失，但对于$p=5,6$，它一直保持到极值（本文的分析不包括黑D3-膜）。这意味着，不稳定性也消失的近极值黑M2和M5膜的解决方案。
2001-04-26 gr-qc hep-th
On the regularity of deformed extremal horizons
Institut für Theoretische Physik, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt, Germany（法兰克福理论物理研究所）；Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto 606-8502, Japan（京都大学引力物理与量子信息中心、汤川理论物理研究所）；Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo, Hongo 7-3-1, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan（东京大学理学研究宇宙早期研究中心（RESCEU））；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo, Kashiwa, Chiba 277-8583, Japan（东京大学宇宙物质科学 Kavli 研究所（WPI））；Departamento de Física, Universidad del País Vasco UPV/EHU, Apartado 644, 48080 Bilbao, Spain（巴斯克大学物理系）；EHU Quantum Center, Universidad del País Vasco UPV/EHU（巴斯克大学 EHU 量子中心）
本文研究了非球形极值黑洞视界的正则性，发现扰动下某些标量应力能量张量发散但反作用有限，并提出几何约束保证测地线平滑穿过视界。
2026-02-04 gr-qc hep-th
Linear waves in the interior of extremal black holes I
我们考虑极端Reissner-Nordström黑洞内部区域的线性波动方程的解。我们表明，在适当的假设下的初始数据，解决方案可以连续扩展超出柯西视界，而且，他们的本地能量是有限的。这一结果与先前建立的次极值Reissner-Nordström黑洞的结果相反，在那里，局部能量一般在柯西视界爆炸。
2015-09-22 gr-qc math.AP
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
Near horizon geometry of extremal black holes and Banados-Silk-West effect
最近，Banados，Silk和West分析了两个粒子在极端Kerr黑洞视界附近的碰撞，并证明了质心框架中的能量可以任意大，只要其中一个碰撞粒子的角动量取一个特殊值。众所周知，极端克尔黑洞视界附近可以被看作是一个完全的真空时空。在这项工作中，我们考虑了两个中性粒子碰撞的背景下，近地平线极值克尔几何和证明的能量在质心框架是有限的任何允许值的粒子参数。解释了为什么这两种方法不同意Banados-Silk-West效应。
2013-07-27 gr-qc hep-th
Extremal Limits and Kerr Spacetime
事实上，一个人必须评估的近极值和近视界极限的克尔时空在一个特定的顺序，显示导致不连续的极值极限，这样，这个限制时空不同于非平凡的精确极值时空。这是建立在第一次显示不连续的极值极限的最大解析扩展的克尔几何，卡特。其次，我们研究了极端Kerr几何的ISCO，并证明了在极端Kerr黑洞的事件视界上，它与视界的主要零测地线生成元重合，具有零能量和零角动量。我们发现，有没有这样的ISCO在近极值几何，从而获得额外的支持，我们的主要论点。我们将这两种几何之间的差异与极端情况下缺乏捕获视界联系起来。
2013-06-19 gr-qc
The Aretakis constants and instability in general spherically symmetric extremal black hole spacetimes: higher multipole modes, late-time tails, and geometrical meanings
研究了任意维球对称极值黑洞时空中大质量标量场的晚时行为。我们证明了特定质量平方和多极模式的标量场的极值黑洞视界上守恒量的存在性。视界上的这些量称为阿雷塔基斯常数，由场的高阶导数构成。聚焦在视界附近的区域在晚些时候，在那里是很好的近似的近视界几何，我们表明，该领域的领先行为描述的幂律尾。后期的幂律尾导致了Atetakis不稳定性：视界上场的横向导数的爆破。我们进一步论证了在沿视界的零测地坐标系中，Aretakis常数和不稳定性分别对应于场的协变导数分量在后期的常数和爆破.最后讨论了在极端黑洞视界附近由近似时空共形对称性构造的梯形算符与阿瑞塔基斯常数之间的关系。
2022-03-11 gr-qc hep-th
Near-horizon symmetries of extremal black holes
最近的工作已经证明了极端旋转黑洞的吸引子机制服从近视界SO（2，1）对称性的假设。我们证明了这种对称性的存在，任何极端的黑洞与已知的四维和五维的解决方案（包括黑环）相同数量的旋转对称。结果是有效的一般二阶导数引力理论耦合到阿贝尔矢量和不带电标量，允许一个非平凡的标量位。我们证明，它仍然有效的存在下，更高的导数校正。我们证明了SO（2，1）对称的近视界解可以解析延拓得到SU（2）对称的黑洞解.例如，一个极端的5D Myers-Perry黑洞的近视界极限通过解析延拓与一个非极端的协齐性1 Myers-Perry解相关。
2008-04-28 gr-qc hep-th
