The final fate of spherical inhomogeneous dust collapse II: Initial data and causal structure of singularity
在[9]中的结果的基础上,指出了初始密度和速度分布对决定球形尘埃坍缩的最终结果的作用,这里从视视界的演化角度考察了奇点的因果结构。我们还提出了几个相关的功能,扔一些有用的光对理解这个奇点的性质,包括测地线家庭出来的行为和一些方面的稳定性奇点。
1996-08-13 gr-qc
Final fate of Kantowski-Sachs gravitational collapse
虽然这不是一个基本问题,但在许多特定情况下,确定给定理论的精确解和通解比数值积分更有优势。当然,考虑到问题的特殊性。对描述均匀各向异性宇宙的Kantowski-Sachs时空的广义相对论场方程的积分进行了重新讨论,给出了任意曲率参数下的积分方程,并给出了考虑引力坍缩过程的解.我们借此机会,并提出了一些意见,涉及一些功能的模型,如:能量密度,剪切,粘度,和生产的引力波通过彼得罗夫分类。
2019-11-09 gr-qc
Scale Invariant Kaluza-Klein Theory and the Fate of the Gravitational Collapse
把引力坍缩和宇宙膨胀(在时间的反向意义上)之间的相似性向前推,我们应该预期,在坍缩过程中,最终会达到一个时空域,在那里所达到的能量尺度非常高。因此,某些紧化的额外维度可能会被解紧化,而某些目前被破坏的对称性可能会被恢复。一个更基本的理论(其中爱因斯坦的理论是一个对称性破缺相),然后预计将考虑进一步描述的崩溃。我提出了一个简单的(经典的)模型来描述引力坍缩的后期阶段:一个非黎曼的、标度不变的5维卡鲁扎-克莱因理论,其中高维流形的标准黎曼结构被一个Weyl可积流形所取代。得到了一类解,它是Gross和Perry,Davidson和Owen的“孤子”解的推广,这类解既包含裸奇点,也包含虫孔解。从物理学的角度来看,虫洞是引力坍缩最合理的归宿。
2002-01-31 gr-qc
Non-linear spherical collapse in tachyon models, and a comparison of collapse in tachyon and quintessence models of dark energy
我们研究了暗物质和暗能量在球形坍缩中的微扰演化。我们使用Rajvanshi和Bagla(2018)中概述的方法研究了暗能量的超光速粒子模型。我们使用当前观测所允许的模型。我们发现,与观测所允许的Quintessence模型一样,暗能量扰动不会以显著的方式影响暗物质扰动的演化。在这种模型中,暗能量的扰动仍然很小。为了比较不同类型的暗能量模型,我们利用势的重构,研究了两种模型中相同膨胀历史下的暗物质和暗能量扰动。我们发现,暗物质的扰动并不带有相同膨胀历史的暗能量模型类的印记:这是重要的,因为我们可以用任何方便的模型来研究暗物质的聚集。我们发现,暗能量扰动的演化带有一类模型的印记,因为这些扰动在快子模型和精粹模型中以不同的方式增长。然而,当(1+w)<<1时,它们之间的差异会减小,因此在我们的宇宙中,利用微扰特征区分模型的前景是有限的。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical System Analysis of Randall-Sundrum Model with Tachyon Field on the Brane
本文用动力系统方法研究了快子标量场限制在膜上的Randall-Sundrum膜世界模型的线性动力学。我们认识到快子势的形式在宇宙的演化中起着重要的作用。对于平方反比势的情况,我们发现我们的新变量之一,$λ$,是常数。我们得到了系统在这种情况下的临界点,并使用线性摄动方法研究其稳定性。然后我们转向高斯势,其中$λ$不是常数。利用瞬时临界点的思想,我们研究宇宙的行为及其可能的命运。这份手稿的一个有趣的结果是,我们的宇宙在未来很可能会经历另一次从加速到减速的相变。
2020-05-21 gr-qc
Fate of the first traversible wormhole: black-hole collapse or inflationary expansion
我们研究数值的稳定性莫里斯和索恩的第一个可扩展的虫洞,显示以前由埃利斯是一个无质量的鬼克莱因-戈登场的解决方案。我们的代码使用双零制定球对称时空积分,数值范围涵盖了虫洞连接的两个宇宙。我们观察到,无论是在奇异或正常的无质量Klein-Gordon场的高斯脉冲的虫洞是不稳定的。如果总输入能量分别为负或正,则虫洞喉道会出现视界分叉,要么爆炸形成暴胀宇宙,要么坍缩成黑洞。当扰动的总能量变小时,就有证据表明临界解具有一定的黑洞质量或哈勃常数。塌缩时间与初始能量有明显的普适临界指数关系。对于正常的物质,比如一个穿越虫洞的旅行者,总是会坍缩成黑洞。然而,仔细平衡额外的鬼辐射可以维持虫洞有限的时间。由可压缩虫洞形成的黑洞证实了最近提出的它们之间的对偶性。暴胀的情况提供了一种机制,使时空泡沫中形成的普朗克大小的虫洞膨胀到宏观尺寸。
2002-05-11 gr-qc
Final fate of spherically symmetric gravitational collapse of a dust cloud in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
本文给出了在Einstein-Gauss-Bonnet引力作用下尘埃云的高维球对称引力坍缩模型。给出了具有理想流体和宇宙学常数的时空$M \approx M^2 \times K^{n-2}$的基本方程的一个简单形式。这是广义相对论中四维球对称理想流体时空的Misner-Sharp形式的推广。在$n=5$和$n \ge 6$的例子中,尘埃云的引力坍缩的整个图景和最终命运有很大的不同。有两类解,我们称之为正分支解和负分支解。在$n \ge 6$的正分支解中不可避免地会出现反弹,从而不能形成奇点。由于在正分支解中没有捕获面,所以在$n=5$的情况下形成的奇异性必须是裸露的。在负分支解中,$n \ge 6$的裸奇点是无质量的,而$n=5$的裸奇点是有质量的。在由平坦的Friedmann-Robertson-Walker解表示的均匀坍缩中,对于$n \ge 6$,所形成的奇点是类空的,而对于$n=5$,所形成的奇点是进入零的.在光滑初始数据的非均匀坍缩中,强宇宙监督假设对$n \ge 10$和$n=9$成立,依赖于初始数据中的参数,而对$5 \le n \le 8$总是形成裸奇点.当尘埃云的初始表面半径被微调时,这些裸奇点可以是全局裸的,然后弱宇宙监督假设被违反。
2006-05-03 gr-qc
Closed String Tachyon: Inflation and Cosmological Collapse
通过在具有恒定体积的内部非平坦空间上紧化临界玻色子弦论,我们研究了封闭弦快子在四维有效时空宇宙学中所起的作用。有效快子势由一个与内曲率空间有关的负常数和一个只含快子场二次项和四次项的多项式组成。在此基础上,我们提出了一个快子场和标度因子的解决方案,它描述了一个加速宇宙膨胀到一个最大值之前崩溃。在早期,闭弦快子势表现为一个宇宙学常数,驱使宇宙膨胀。宇宙学常数的值由内部空间的曲率决定,而内部空间的曲率也决定了真空能量的值。随着时间的推移,暴胀出现在我们的模型中,并且在崩溃之前很久就结束了。在后期,我们表明,宇宙的坍缩开始时,快子场凝聚。我们还评论我们的解决方案的一致性,在早期的量子方面变得重要的量子宇宙学的角度下。最后,我们简要地提到了在一个非常数的内部体积的情况下,内部空间的曲率和能量真空值之间的关系。
2011-10-28 gr-qc hep-th
The Final Fate of Coalescing Binary Neutron Stars: Collapse to a Black Hole?
与中子星(NS)或黑洞(BH)成分合并的致密双星是目前正在建造的激光干涉仪探测器的重要引力波源,也可能是宇宙学距离上的伽马射线暴源。本文着重研究NS-NS双星系统最终的流体动力学并合,并讨论了黑洞的形成是否是这些系统最终不可避免的命运。
1999-12-14 astro-ph gr-qc
The fate of non-trivial entanglement under gravitational collapse
我们分析了非平凡初始量子场态(为简单起见,我们将其视为由真空和第一激发态组成的二分态)在经历引力坍缩时的纠缠演化.我们进行这种分析,通过推广的工具,研究纠缠行为在静止的情况下,使它们适合处理动态时空。我们还讨论了什么样的问题可以解决使用这里阐明的形式主义,以及挑选出未来的研究途径。
2012-10-19 gr-qc quant-ph
Final fate of the spherically symmetric collapse of a perfect fluid
研究了理想流体在满足$γ$定律状态方程和绝热条件下球对称坍缩的最终结果。完整的广义相对论流体动力学数值求解使用延迟时间坐标,所谓的观察者时间坐标。由于这个坐标,结果时空的因果结构被自动构建。然后,发现如果$γ\alt 1.01$在数值精度范围内,则从相对论高密度、等熵和时间对称的初始数据可以在中心处产生全局裸壳聚焦奇点。该结果是免费的自相似性的假设。由一般初始数据得到的裸奇异性的$γ$的上限与Ori和Piran基于自相似假设的结果一致。
1998-09-08 astro-ph gr-qc
Evolution of spherical over-densities in tachyon scalar field model
我们研究了具有特殊势$ϕ^{-2}$和标度因子行为$a(t)=t^n$的平坦FRW宇宙学中的快子标量场模型。考虑球形坍缩模型,研究了平坦FRW宇宙中快子标量场对结构形成的影响。计算了快子标量场模型的$δ_{c}(z_{c})$、$λ(z_{c})$、$ξ(z_{c})$、$Δ_{V}(z_{c})$、$\log [νf(ν)]$和$\log [n(k)]$,并与EdS模型和$ΛCDM$模型的结果进行了比较.结果表明,在快子标量场模型的结构形成可能发生较早,与其他模型相比。
2017-06-28 gr-qc
Fate of gravitational collapse in semiclassical gravity
虽然经典广义相对论中的引力坍缩的结果无疑是一个黑洞,但到目前为止,还没有一个完整的黑洞形成的半经典描述被彻底研究。在这里,我们重新审视这个过程的标准场景。通过分析半经典坍缩如何进行,我们表明,一个陷阱视界的形成,可以严重质疑一个大的,可能是现实的情况。我们强调,在原则上的理论框架的半经典引力当然允许形成的捕获地平线。我们在这里质疑的是一个更微妙的问题,即标准的黑洞图像是否适合描述现实坍缩的终点。事实上,如果半经典物理学在某些情况下阻止了俘获视界的形成,那么这就表明了新的坍缩物体的可能性,这些物体的问题要小得多,因此不必面对信息悖论或失控终点问题。
2007-12-07 gr-qc hep-th
Effects of Lovelock terms on the final fate of gravitational collapse: analysis in dimensionally continued gravity
我们找到了一个精确的解决方案,在维连续的重力在任意尺寸,它描述了引力坍缩的零尘埃流体。考虑零尘埃流体注入初始反德西特时空的情形,我们证明了裸奇点的形成。在偶数维中,出现了一个无质量的零裸奇点。与此同时,在奇数维中,一个巨大的类时裸奇点形成了。如果进入的零尘埃流体在有限时间被关闭,这些裸奇点可以是全局裸的;由此产生的时空是静态的,渐近反德西特时空。奇维中有质量的类时裸奇点的曲率强度与时空维度或质量函数的幂无关。这是洛夫洛克引力的一个典型特征。
2006-03-03 gr-qc hep-th
On holographic thermalization and gravitational collapse of tachyonic scalar fields
本文研究了强耦合CFT中空间齐次系统的热化。非平衡初态是通过在Delta t >= t >= -Delta t期间接通CFT真空中的相关微扰而产生的。通过AdS/CFT,热化过程对应于AdS_5的庞加莱斑片中的一个快子标量场(m^2 = -3)的引力坍缩。在极限Δ t < 0.02/T时,发现热化时间t_T与文献[5]中讨论的由边缘微扰产生的非平衡态的热化时间t_T在数量上相同。在Delta t >= 1/T的情况下,我们也得到了双坍缩解,但在t = 0处有一个非平衡中间态.结果表明,在所有情况下,系统的热化都在一个典型的时间t_T ~ O(1)/T内。此外,还发现了一个守恒的能矩流,这有助于理解Poincare补丁中的坍缩过程与全局AdS中的坍缩过程的质的差异[9,10]。
2013-03-24 gr-qc hep-ph hep-th
Can a variation of Fine Structure Constant influence the fate of Gravitational Collapse?
本文研究精细结构常数随时间变化对引力坍缩的影响,发现暗物质标量场与带电物质耦合可破坏局部电荷守恒,从而在普朗克尺度界限处触发反弹与弥散,避免奇点形成。
2023-08-06 gr-qc hep-th
Gravitational dust collapse with cosmological constant
我们研究了存在宇宙学常数时引力坍缩的命运。推导了静态时空与非静态时空的连接条件。形成了三个视视界,但只有两个具有物理意义,其中一个是黑洞视界,另一个是宇宙学视界。宇宙学常数项减缓了物质的坍缩,也限制了黑洞的大小。
1998-09-17 gr-qc
What role pressures play to determine the final end-state of gravitational collapse?
我们在这里考察压力是如何影响连续引力坍缩的最终命运的。结果表明,在坍缩云的非零压力梯度的存在下,直接决定了时代的形成的捕获表面和视地平线,从而改变了因果结构的奇点附近。
2002-09-07 gr-qc
Gravitational Collapse of Baryonic and Dark matter
当坍缩恒星内部的压力不足以平衡引力时,大质量恒星会经历持续的引力坍缩。恒星的引力坍缩物理学研究得很好。利用广义相对论技术,人们可以证明,这种灾难性坍缩的最终命运可能是黑洞或裸奇点,这取决于引力坍缩的初始条件。虽然恒星是由重子物质组成的,其坍缩已经得到了很好的研究,但有很好的间接证据表明,另一种被称为暗物质的物质在宇宙中大尺度结构(如星系)的形成中起着重要作用。据估计,宇宙中大约85%的物质是暗物质。由于暗物质的粒子组成尚不清楚,因此对暗物质的引力坍缩研究较少。这里我们首先考虑重子物质和暗物质坍缩的一些基本性质。然后讨论了不同类型物质场的引力坍缩的最终命运以及作为引力坍缩终态的奇点的性质。然后,我们提出了一个广义相对论的技术,形成平衡配置,并认为这可以被认为是一个广义相对论模拟的标准维里化过程。我们提出了一个修正,其中的顶帽坍缩模型的原始暗物质晕的形成是通过使用平衡的广义相对论技术进行修改。我们还解释了为什么这种类型的坍缩过程更有可能发生在暗物质场中。
2019-07-30 gr-qc
The Final Fate of Binary Neutron Stars: What Happens After the Merger?
两颗中子星的合并通常会产生一个质量远高于单个(非旋转)中子星最大质量的残余物。在某些情况下,残留物将通过快速的差动旋转而稳定下来,以防止坍塌。磁流体驱动的角动量输运最终导致残骸核心的坍缩,形成一个被巨大吸积环包围的黑洞。在这里,我们提出了这个过程的模拟。讨论了通过这种方案产生短持续时间伽马射线暴的可能性。
2007-01-26 astro-ph gr-qc
Generalized analysis of a dust collapse in effective loop quantum gravity: fate of shocks and covariance
本文提出构建编码LQG修正且满足协变性等性质的1+1有效球对称模型的系统程序,并通过多类尘埃坍缩模型表明量子反弹可消解奇点且不存在激波解。
2023-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Effects of Gauss-Bonnet term on the final fate of gravitational collapse
在高斯-博内引力作用下,我们得到了$n (\geq 4)$ -维零尘埃流体的一般球对称解。这个解是广义相对论中$n$维Vaidya-(反)de Sitter解的推广.对于$n=4$,作用量中的Gauss-Bonnet项对场方程没有贡献,因此解与Vaidya-(反)de Sitter解一致。使用$n \ge 5$的解决方案与一个特定形式的质量函数,我们提出了一个模型的引力坍缩中,一个空的尘埃流体径向注入到一个最初的平坦和空的区域。结果表明,$n=5$和$n \ge 6$不可避免地会形成裸奇点,且裸奇点的性质有很大的不同.在$n \ge 6$情况下,形成了一个无质量的零裸奇点,而在$n=5$情况下,形成了一个有质量的类时裸奇点,这在广义相对论情况下是不会出现的。裸奇点的强度比广义相对论情形下的弱。这些裸奇点可以是全局裸的,当零尘埃流体在有限时间后被关闭,场进入空的渐近平坦时空。
2006-02-01 gr-qc hep-th
Gravitational collapse with equation of state
本文研究了具有线性等熵状态方程$p = k ρ$的理想流体的引力坍缩。给出了一类坍缩模型,它是爱因斯坦方程的一族解,并从黑洞和裸奇点的形成角度分析了坍缩的最终命运。在满足能量正性条件和其它物理规律性条件的情况下,该塌缩是从一个规则的初始数据演化而来的。正如我们在这里提供了一个明确的类,这提供了有用的见解与物理上合理的和相关的状态方程和宇宙监督假说的坍缩的终态。
2015-02-23 gr-qc
Gravitational collapse from smooth initial data with vanishing radial pressure
我们在这里研究球形引力坍缩假设初始数据是必要的光滑,作为基于物理合理性的要求的动机。切向压力模型的构建和分析,以了解最终的命运崩溃明确的密度和压力参数的初始时期,从discussedevelopments。结果表明,即使初始数据是光滑的,黑洞和裸奇点都是坍缩终态。我们表明,结果是完全决定在初始数据,在初始时期,从崩溃的发展给出的密度,压力和速度分布。
2004-12-17 gr-qc
The Final Fate of Spherical Inhomogeneous Dust Collapse
我们研究了初始密度和速度分布在球形非均匀尘埃云的引力坍缩中的作用。这种坍缩由托尔曼-邦迪度规描述,该度规有两个自由函数:“质量函数”和“能量函数”,它们由云的初始密度和速度分布确定。坍缩可以以黑洞或裸奇点结束,这取决于表征这些轮廓的初始参数。在边缘约束的情况下,我们发现,崩溃结束于裸奇点,如果领先的非零导数的密度在中心是第一个或第二个。如果前两个导数为零,而三阶导数不为零,则奇点可以是裸露的或覆盖的,这取决于由三阶导数和中心密度确定的量。如果前三阶导数为零,则坍缩以黑洞结束。特别是,奥本海默和斯奈德的经典结果,均匀的尘埃坍缩导致一个黑洞,恢复作为一个特殊情况。类似的结果被发现时,云是没有边际约束,也为云的情况下,从休息开始。我们还展示了裸奇点的强度如何依赖于密度和速度分布。我们的分析通过放弃密度函数均匀性的假设来推广和简化Christodoulou和Newman [4,5]的早期工作。事实证明,放松这个假设允许从裸奇点阶段到黑洞阶段的平滑过渡,也允许出现强曲率裸奇点。
1994-09-30 astro-ph gr-qc hep-th
The fate of a Universe driven by a linear potential
研究了利用线性势场中的标量场解决非定域真空能量隔离机制中的符合问题的方案。我们表明,没有解决方案的理论与观测兼容,如果需要的标量场,以推动目前的加速和崩溃的时期。
2018-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-Spherical Gravitational Collapse in higher dimension and the effect of equation of state
研究了n+2维准球时空中径向压力不为零的流体的引力坍缩。本文给出了状态方程$p_{r}=(γ-1)ρ.$的一个精确解析解(忽略任意积分函数)。通过比较视视界和中心壳聚焦奇点的形成时间,研究了局部奇点,并通过径向零测地线的存在性表征了坍缩最终命运的全局性质。结果表明,D维状态方程$p=-ρ$、($-$ 1)维尘埃和($-$ 2)维状态方程$p=ρ$的坍缩终态是相同的.
2007-09-28 gr-qc
Instability of black hole formation in gravitational collapse
我们考虑奥本海默、斯奈德和达特给出的大质量物质云的引力坍缩的经典情形,并考察它在引入小切向应力时的稳定性。我们表明,通过提供一个明确的类物理上有效的切向应力扰动,切向压力的引入,无论多么小,可以定性地改变最终的命运崩溃从一个黑洞的最终状态到一个裸奇点。这表明了黑洞在坍缩中形成的不稳定性,并对宇宙监督假说的性质及其可能的表述提供了重要的启示。这些扰动的关键作用是改变坍缩云内的捕获面形成模式和视视界结构。这使得奇点是可见的,并讨论了影响。
2011-01-11 gr-qc
Quantum vacuum effects on the final fate of a collapsing ball of dust
本文研究了无质量标量场与坍缩均匀尘埃球背景几何非极小耦合的量子真空效应。结果表明,在一定的耦合常数范围内,存在着排斥的量子真空效应,能够阻止黑洞内部的坍缩过程,阻止奇点的形成.坍缩的最终命运将是一个没有奇点的黑洞,在黑洞内物质保持平衡。最终静态物质的密度将接近普朗克密度。我们证明了具有Schwarzschild质量$M$的黑洞内部稳定静态球的最大可能半径由${{\left( \frac{1}{90π}\frac{M}{{{m}_{p}}} \right)}^{\frac{1}{3}}}{{\ell }_{p}}$给出。如果黑洞经历霍金辐射,最终的状态将是一个极端的量子校正的黑洞,具有零温度,内部有物质的残余。我们证明了在霍金辐射的作用下,奇异性的分辨率不受干扰。
2017-02-20 gr-qc hep-th
Gravitational Collapse and Cosmological Constant
在这里,我们考虑一个非零的宇宙学项的最终命运的球形不均匀坍缩尘埃云的影响。它表明,根据初始数据的性质,从该崩溃的演变,并为正值的宇宙学常数,我们可以有一个全球性的定期演变的反弹内的云。我们精确地描述了导致这种反弹的初始数据的初始密度和速度配置文件的崩溃云。在其他情况下,坍缩的结果要么是形成一个黑洞,要么是作为坍缩终态的裸奇点。我们还表明,一个积极的宇宙学项可以覆盖一部分的奇异谱,这是可见的,在相应的尘埃坍缩模型相同的初始数据。
2000-10-08 gr-qc
Gravitational Collapse
本文综述了在爱因斯坦引力理论框架内关于引力坍缩最终命运问题的一些最新进展。坍缩天体的结构是从与外部宇宙有因果联系的黑洞或奇点的角度来讨论的。宇宙审查的影响进行了讨论。
1997-02-19 gr-qc hep-th
Dimensional dependence of naked singularity formation in spherical gravitational collapse
本文分析了一类广泛的球对称$N$维时空的引力坍缩的端态-裸奇点或黑洞的完整谱,它包括并推广了尘埃解和径向应力为零的情形.坍缩的最终命运完全由单个标量函数的局部行为和时空的维数$N$决定。特别是,N=4的时空的“临界”行为,即从黑洞到裸奇点的一种相变,在N=5时仍然存在,但在$N > 5$时不会发生,这与坍缩的初始数据无关。在物理上,结果被证明是与所考虑的解决方案的运动学性质。
2008-06-05 gr-qc
Instability of black hole formation under small pressure perturbations
本文研究了在经典的黑洞形成过程中引入任意小的理想流体压力时引力坍缩终态的谱,如Oppenheimer,Snyder和Datt(OSD)[1]所描述的。这将先前关于切向压力的结果[2]扩展到更真实的理想流体坍缩场景。压力扰动类的存在被明确地示出,它具有的属性,注入任何最小的压力改变的动力学坍缩的最终命运从一个黑洞到一个裸奇点。因此,可以看出,在初始数据空间中,OSD模型的任何最小邻域都包含通向裸奇点结果的坍缩演化。这对引力坍缩中裸奇点形成的性质提供了一个有趣的见解。
2012-11-14 gr-qc
The three dynamical fates of Boson Stars
本文提出了球对称玻色子星的三种晚期行为:稳定位形、不稳定有界坍缩形成黑洞和不稳定无界爆炸。这些结果是通过求解复标量场的球对称Einstein-Klein-Gordon方程组得到的,其初始条件对应于玻色子星。该解决方案是基于一个约束的演变,使用线的方法的标量场和解决约束方程的几何形状的飞行。
2019-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Initial data and the end state of spherically symmetric gravitational collapse
推广早期的结果的初始数据和尘埃坍缩的最终命运,我们在这里研究的球对称的物质云的初始状态的相关性,以确定其最终状态的过程中持续的引力坍缩。它表明,给定一个任意的规则分布的物质在初始时期,总是存在一个从这个初始数据的演变,这将导致要么在一个黑洞或裸奇点取决于允许选择的自由函数的解决方案。由此可见,给定云的任何初始密度和压力分布,都有一个非零的测量配置集,要么导致黑洞,要么导致裸奇点,受到确保能量密度为正的通常能量条件的影响。我们还在这里广泛的新家庭的黑洞解的特点,而不需要宇宙审查假设球对称崩溃。
1998-04-28 gr-qc
Gravitational Collapse in Repulsive $R+μ^4/R$ Gravity
本文给出了球形星在$R+μ^4/R$引力弱场极限下的坍缩条件,并讨论了参数$μ$在理论中产生不同判据的重要性。这些标准被证明是导致各种不同的命运演化的外壳的恒星。此外,我们研究了违反第一结条件的特殊情况,并指出了相应的矛盾正常情况。这些结果表明,引力$R+μ^4/R$理论与一般天体物理学预言的一致性在很大程度上依赖于参数$μ$的采用和第一结条件的满足/违背。对于这些异常结果,必须进行进一步的观察尝试。
2016-10-17 gr-qc
Quantum theory of the Lemaitre model for gravitational collapse
本文研究了尘埃云引力坍缩中经典奇点的量子命运,通过量子化Georges Lemaitre于1933年提出的模型,发现基于幺正演化,奇点可被避免,量子尘埃云在最小半径处反弹并重新膨胀。
2024-12-17 gr-qc hep-th
Equilibrium, radial stability and non-adiabatic gravitational collapse of anisotropic neutron stars
在这项工作中,我们构建了家庭的各向异性中子星的状态方程兼容的约束的引力波事件GW 170817和四个各向异性ansatze。这样的恒星受到径向扰动,以研究其对径向振荡的稳定性,我们开发了一个动力学模型来描述非绝热引力坍缩的不稳定的各向异性配置,其最终的命运是形成一个黑洞。我们发现,径向稳定性的标准准则$dM/dρ_c >0$并不总是与某些各向异性ansatze的振荡频率的计算兼容,并考虑到最近的中子星的最大质量的限制,每个各向异性参数的约束。我们进一步推广的TOV方程在一个非绝热的背景下,我们调查的状态方程,热通量,各向异性因子和质量函数作为一个不稳定的各向异性恒星崩溃的动力学行为。在获得演化方程后,我们恢复,作为一个静态的限制,背景方程。
2020-08-12 gr-qc
Gravitational collapse with non-vanishing tangential pressure
利用文献[1]中提出的球形引力坍缩的一般形式,本文研究了径向压力为零而切向压力不为零的球形分布物质云的最终命运。在这个框架内,首先,我们研究的影响,引入一个通用的小压力在一个众所周知的黑洞的形成过程中,这是一个,否则无压力的尘埃云。我们发现了一个有趣的结果,当引入任意小的切向压力时,原本要变成黑洞最终状态的尘埃坍缩现在可以变成裸奇点的最终形态。这种情况下的影响进行了详细讨论。其次,这里的方法使我们能够推广早期的结果引力坍缩与非零切向压力,在存在一个非零的宇宙学常数。最后,我们讨论了非零切向压力坍缩中黑洞的普适性和裸奇点的形成。这里的处理给出了一个统一的和完整的图片崩溃的最终状态,在黑洞和裸奇点的形成,推广了早期的结果,这类崩溃模型。因此,切向应力对确定崩溃的最终状态的作用出现在一个简单和透明的方式在我们的治疗。
2011-05-06 gr-qc
The fate of a Quantum-Corrected Collapsing Star in General Relativity
本研究将圈量子引力修正引入引力塌缩模型,发现临界参数λ决定最终命运:λ>0产生非奇异虫洞,λ<0可能形成三视界包裹的奇点,并伴随能量条件违反。
2023-11-05 gr-qc hep-th math-ph
Supergravity, Dark Energy and the Fate of the Universe
本文提出了一种用de Sitter(dS)解描述扩展超引力中的暗能量和宇宙加速的方法。其中一些与非紧内部空间的M-理论有关。在这些模型中,超轻标量的质量以哈勃常数为单位进行量子化:m^2 = n H^2。如果dS解对应于有效势的最小值,宇宙最终成为dS空间。如果dS解对应于一个最大值或一个鞍点,这是所有基于N=8超引力的已知模型的情况,那么平坦宇宙最终会停止加速并坍缩成奇点。我们表明,在这些模型中,以及在基于N=1超引力的最简单的暗能量模型中,在全球坍缩之前剩余的典型时间与宇宙的当前年龄t = O(10^{10})年相当。我们讨论了区分各种模型的可能性,并使用宇宙学观测找到我们的命运。
2002-08-30 astro-ph gr-qc hep-ph
The Structure of Singularity in Gravitational Collapse
本文将描述球对称非均匀尘埃引力坍缩中奇点形成的结构。这种坍缩由托尔曼-邦迪-莱马度规描述。主要的新结果在这里涉及到,在一般的方式,形成黑洞和裸壳聚焦奇点,最终的命运,这种崩溃的一般形式的规则的初始数据。这种数据的特点是在密度和速度方面的问题,指定的初始时间片从崩溃开始。我们表明,给定任何通用的密度分布在初始时间片,存在一个相应的速度分布,从而产生一个强曲率裸奇点。这表明,强裸奇点出现的一般密度分布。我们在这里也建立了类似的结果也适用于黑洞的形成。保持模型是球对称的,我们也考虑更一般形式的物质场,即状态方程$p = kρ$。本文分析了球对称理想流体在弱能量条件下坍缩形成非中心奇点的性质。
1997-10-17 gr-qc
Recent developments in gravitational collapse and spacetime singularities
现在我们知道,当一颗大质量恒星在自身引力的作用下坍缩时,在广义相对论的框架内,在各种物理上合理的情况下,这种持续的引力坍缩的最终命运要么是一个黑洞,要么是一个裸奇点。近年来的研究对恒星坍缩、黑洞和时空奇点的性质和结构提供了相当清晰和深入的了解。我们在这里讨论其中的几个发展。在引力理论中,关于大质量物质云坍缩的最终命运,特别是关于天体物理学中的裸奇点和宇宙监督假说的性质,还有一些重要的基本问题没有得到回答。这些问题对我们理解黑洞物理学、天体物理学应用、宇宙学中的某些基本问题和可能的引力量子理论都有重要意义。我们在这里考虑这些问题,并总结了最近的结果和目前在这些方向的进展。新出现的天体物理和观测的角度和影响进行了讨论,特别是关于吸积盘周围的黑洞和裸奇点,这可能会提供特征的签名,并可能有助于区分这些对象的属性。
2012-01-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On the fate of quantum black holes
我们研究的Lemaitre-Tolman-Bondi时空的量子动力学使用聚合物量子化处方的基础上循环量子宇宙学,结合基本离散。通过求解一个有效的方程来自这个量子化,我们发现解析解的奥本海默-斯奈德和薄壳崩溃模型,和数值解的各种渐近平坦崩溃的尘埃配置文件。我们的研究(i)追踪了动力视界的形成、演化和消失,(ii)表明物质经历了一个非奇异的反弹,导致了一个向外的冲击波,(iii)确定了黑洞的寿命与其质量的平方成正比,以及(iv)提供了一个保形图,它实质上修改了标准的“信息损失”通过解决奇异性和用瞬态视视界代替事件视界,
2022-06-13 gr-qc hep-th
Scalar field collapse with negative cosmological constant
在具有指数势的均匀含时标量场与具有负宇宙学常数的四维引力场耦合的模型中研究了黑洞或裸奇点的形成.一个解析解的推导和其后果进行了讨论。该模型只依赖于一个自由参数,它决定了状态方程,决定了时空的命运。如果不对这个参数的值进行微调,坍缩最终会形成一个普通的黑洞或裸奇点。后一种情况违反了宇宙审查猜想。
2015-06-09 gr-qc hep-th
Melvin's "magnetic universe", the role of the magnetic tension and the implications for gravitational collapse
电磁学似乎有可能改变相对论引力坍缩的命运。例如,库仑力原则上可以防止带电物质最终坍缩成奇点。同样,半个世纪前,梅尔·梅尔文注意到磁力不会在自己的引力下坍缩,不管后者有多强。相反,磁场似乎能够稳定自身,对抗重力自收缩。梅尔文对此很感兴趣,他想知道磁性是否也能抵抗带电物质的实际坍缩。在这里,我们通过两个互补的情景来回顾这些问题。第一个重新考虑梅尔文高度理想化的“磁宇宙”,并得出相同的结论,即磁场不自引力。第二种是真实的坍缩场景,就像磁化的大质量致密恒星那样。寻找梅尔文问题的答案,我们发现磁场确实显示出一种普遍的倾向,以支持反对相对论引力坍缩。这里讨论的磁效应涉及到宿主空间的曲率,随着坍缩的进行,它会变得更强,而触发因素是场的张力。换句话说,原因在于磁力线的弹性,以及它们对任何使它们偏离平衡的东西作出反应的内在倾向。在这种情况下,扭曲的媒介是坍缩的主空间不断增加的曲率。
2021-09-16 gr-qc
Scalar field collapse and cosmic censorship
本文分析了无质量标量场在广义相对论下完全引力坍缩的最终命运。给出了一类初始数据接近于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)坍缩模型的动力学解,并在中心邻域内对Einstein方程进行了数值积分.我们表明,初始数据空间是均匀划分的动力学演化,终止于一个黑洞的最终状态和那些产生局部裸奇点。我们评论的普适性方面的崩溃的最终状态和宇宙审查猜想的连接被指出。
2012-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherical collapse of inhomogeneous dust cloud in the Lovelock theory
在没有宇宙学常数的Lovelock理论中研究了球对称非均匀尘埃云的引力坍缩。我们表明,在这个理论中的引力坍缩的最终命运取决于时空维度。在奇数维中,所形成的裸奇点被发现是有质量的。另一方面,在偶数维中,裸奇点被发现是无质量的。我们还证明了在奇维情况下,裸奇点的曲率强度与时空维数无关。然而,它依赖于偶维中的时空维度。
2011-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Collapse in Energy-momentum squared gravity: Nature of singularities
本文研究了能动量平方引力(EMSG)背景下的引力坍缩机制,通过Vaidya度规推导场方程并分析两种曲率-物质耦合模型,发现坍缩最终状态通常不形成黑洞而是支持裸奇点的形成。
2024-02-10 gr-qc
Gravitational collapse of an isentropic perfect fluid with a linear equation of state
本文研究了具有状态方程$p=kρ$的球对称理想流体的引力坍缩终态。结果表明,给定一个规则的初始数据的密度和压力分布在初始时期的崩溃发展,黑洞或裸奇点的结果取决于选择其余的自由函数,如速度的崩溃壳,和动力学演化所允许的爱因斯坦方程.这澄清了状态方程和初始数据在决定引力坍缩最终命运中所起的作用。
2004-06-12 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum fate of the Choptuik naked singularity
University of Washington(华盛顿大学)
通过半经典分析,研究量子反作用如何消除经典临界坍缩中的裸奇点,揭示其被量子生成视界所掩盖。
2026-09-01 gr-qc hep-th
Singularity avoidance for collapsing quantum dust in the Lemaitre-Tolman-Bondi model
我们研究了坍缩尘埃云中经典奇点的命运。为了这个目的,我们通过单独考虑云中的每个尘埃壳层,以最外层为代表,对球对称尘埃坍缩的边缘约束Lemaitre-Tolman-Bondi模型进行了改进。由于尘埃自然地提供了一个更好的时间概念,我们可以为这个壳层构建一个量子力学模型,并要求波包的幺正演化。结果表明,只要量子化模糊度满足一些较弱的条件,经典奇异性一般可以避免。我们证明了一个奇点的崩溃是由一个反弹,然后由一个膨胀取代。最后,我们构造了一个描述弹跳尘埃坍缩的量子修正时空,并计算了从坍缩到膨胀的时间。
2019-04-30 gr-qc hep-th
Gravitational Collapse of Bose-Einstein condensate dark matter in Generalized Vaidya spacetime
本研究探究广义Vaidya时空中玻色-爱因斯坦凝聚暗物质的引力坍缩,通过求解场方程分析坍缩终态奇点性质,发现初始条件决定终态为黑洞或裸奇点,还推导了时空连接条件并分析了Penrose图。
2024-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Resisting collapse: How matter inside a black hole can withstand gravity
一个史瓦西大小的物质系统如何避免引力坍缩的命运?为了解决这个问题,我们批判性地重新审视的参数,导致了“布赫达尔界”,这意味着一个稳定的,紧凑的对象的最小尺寸必须大于八分之九的史瓦西半径。在Mazur和Mottola之后,并与奇点定理的其他反例一致,我们确定了大的负径向压力延伸到引力半径作为逃避Buchdahl界的基本成分。我们的结果是新颖的,但与许多其他的调查模型的非奇异黑洞。它特别表明,一个大的负压在经典GR的框架转化为一个大的正压力,一旦量子物理被纳入。这样一来,一个由封闭的、相互作用的基本弦组成的史瓦西大小的束缚态在其高温哈格多恩相可以表现为具有负压,从而具有抵抗引力坍缩的能力。
2019-02-21 gr-qc hep-th