Strong lensing as a probe of braneworld
本研究首次利用EHT数据约束膜世界两类黑洞的参数,计算对应参数范围内的光子偏折、相对论像角间距与时间延迟,并研究其拟正规模,为额外维度的存在提供线索。
2024-10-06 gr-qc
Formalism for testing theories of gravity using lensing by compact objects. III: Braneworld gravity
膜世界引力是一个赋予物理空间额外维度的模型。在II型兰德尔-桑德拉姆膜世界引力模型中,额外维度改变了黑洞周围的时空几何,并改变了对原始黑洞形成和生存的预测。在这个模型中,我们发展了一个全面的远场黑洞透镜的解析形式,用不变量来计算所有的几何光学透镜观测量。然后,我们在半经典极限下对膜世界透镜中的波动光学进行了初步分析。我们表明,波动光学提供了唯一现实的方式来观察膜世界效应的黑洞透镜。我们指出,如果原始膜世界黑洞存在,质量为M,并且贡献了暗物质的一小部分f,那么它们中大约有3e 5 x f(M/1 e-18 Msun)^(-1)位于我们的太阳系内。我们称这些天体为“attolenses”,它们会在能量约为100(M/1 e-18 Msun)^(-1)MeV的伽马射线暴的能谱中产生干涉条纹(GLAST卫星很快就能探测到)。遍布宇宙的原始膜世界黑洞也能产生类似的干涉效应,“衰减”的概率可能是不可忽略的。如果观察到干涉条纹,则条纹间距将产生M的简单上限。探测到M <~ 1 e-19 Msun的原初黑洞将挑战广义相对论,并有利于膜世界模型。关于膜世界引力透镜测试的进一步工作必须进入物理光学领域,这需要对膜世界黑洞周围的完整时空几何进行描述。
2006-05-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational lensing in braneworld gravity: formalism and applications
在这篇文章中,我们开发了一种形式主义,这是从标准的透镜的情况下,是必要的理解透镜的引力场出现作为解决方案的有效爱因斯坦方程的膜。我们得到了可测量,如时间延迟,偏转角,爱因斯坦环和放大率的一般表达式。随后,我们估计的偏差(相对于标准透镜的情况下),在上述数量考虑线元素的集群和螺旋星系通过解决有效的爱因斯坦方程膜。我们的分析显示,引力透镜可以成为检验膜世界引力和额外维度存在的有用工具。
2008-06-18 astro-ph gr-qc hep-th
Relativistic Images in Randall-Sundrum II Braneworld Lensing
本文研究了Randall-Sundrum II膜世界中黑洞的引力透镜效应。我们使用数值技术来计算透镜观测使用潮汐Reissner-Nordstrom(TRN)和Garriga-Tanaka度规检查超大质量黑洞和原生黑洞。我们在TRN度规中引入了一种新的参数化潮汐荷的方法,这使得膜世界原始黑洞的图像放大率与它们的四维类似物相比有了很大的提高。最后,我们提供了一个数学分析,使我们能够分析任何静态的,球对称度量的弯曲角的对数近似的有效性。我们将其应用到TRN度量,并表明它是有效的任何量的潮汐电荷。
2010-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational lensing in the weak field limit by a braneworld black hole
现今存在的膜世界黑洞可能是原始起源的,甚至可能是在实验室中的高能粒子碰撞和宇宙射线簇射中产生的。与标准史瓦西黑洞相比,这些黑洞遵循一种修正的质量-半径关系。本文用变分原理计算了弱场极限下膜世界黑洞视界附近光线的弯曲角。接下来,我们推导出几个透镜量的表达式,如爱因斯坦半径和点光源的放大率。与标准史瓦西黑洞的透镜量相比,这些表达式被修改了,并且包含了额外维度的尺度。
2005-03-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle creation by a massless spin-$\frac{1}{2}$ field in a warped cosmological braneworld scenario
研究了五维弯曲宇宙时空中量子化无质量体自旋$\frac{1}{2}$场的能量动量张量。我们模型的四维部分代表了一个扭曲的宇宙厚膜,额外维度的尺度是依赖于时间的。我们使用一个简单的Anonymous来解决狄拉克方程的散装,帮助我们比较我们的结果与已知的四维情况。用绝热正则化方法实现了能量动量张量分量的重整化。我们计算了绝热阶为六的应力-能量张量的首阶有限贡献。由此产生的能量和压力密度明确地显示了所谓的翘曲因子和动态额外维度对所产生物质的影响。我们展示了如何产生的能量密度是本地化的,形成3-膜沿额外的维度。
2020-08-24 gr-qc
Massless and massive graviton spectra in anisotropic dilatonic braneworld cosmologies
我们考虑一个各向异性膜被嵌入在一个声子背景中的膜世界模型。我们求解了背景解,并研究了宇宙从暴胀Kasner相演化到Minkowski相时的微扰行为。我们计算了无质量模谱,发现它与标准四维宇宙学模型中的预期没有什么不同。然后,我们评估光谱的轻(超相对论)和重(非相对论)质量模式,并发现,在高能量,可以有一个强烈的增强卡鲁扎-克莱因光谱振幅,这可以成为占主导地位的总光谱。相反,介子的存在降低了质量模的相对重要性。
2006-05-29 gr-qc hep-th
Series solutions for a static scalar potential in a Salam-Sezgin Supergravitational hybrid braneworld
无质量标量场的静势具有背景解张量微扰分析中标量引力模的基本特征。利用[8]中的通量膜结构,利用标量场的Klein Gordon方程的级数解,计算了薄膜上无质量标量场的最低阶静势,并发现它具有与牛顿引力定律相同的形式.我们声称我们的方法将在一般情况下提供一个快速和有用的检查,可以用来看看他们的模型是否会恢复牛顿定律的最低阶膜。
2005-12-05 gr-qc
Lensing observables: Massless dyonic vis-à-vis Ellis wormhole
本文应用参数化后牛顿方法,比较了无质量双荷虫洞与 Ellis 虫洞的引力透镜观测特征,发现两者定性相似但定量依赖参数,并指出差分时间延迟修正存在意外发散。
2023-11-16 gr-qc
Braneworld black holes in cosmology and astrophysics
我们宇宙的膜世界描述需要一个大的额外维度和一个基本的引力尺度,与普朗克尺度相比,这个尺度可能要低几个数量级。膜世界方案的一个有趣的结果是膜引力场方程的球对称真空解的性质,它可以代表与四维中普通黑洞相比性质截然不同的黑洞。我们讨论某些膜世界黑洞几何的某些关键特征。这样的黑洞很可能具有不同的宇宙学和天体物理学分支。描述了原始膜世界黑洞的宇宙学演化,突出了它们的寿命,由于在早期膜世界高能时代的辐射的修改蒸发和有效吸积。观测到的黑洞在不同时期的各种蒸发产物的丰度对它们的初始质量分数施加了限制。幸存的原始黑洞可能是星系晕中存在的暗物质的候选者。我们讨论膜世界黑洞的引力透镜效应。与强场引力透镜的相对论图像相关的观测值原则上可以用来在未来的观测中区分不同的膜世界黑洞度量。
2005-09-08 astro-ph gr-qc hep-th
Echoes from braneworld wormholes
我们研究了在高维时空中,在无质量标量、电磁和轴向引力扰动下虫洞几何的稳定性。有趣的是,在存在更高维度的情况下,虫洞时空的构建,被称为膜世界虫洞,\emph{does not}需要奇异物质场的存在,这与四维时空的情况不同。作为一个非真空时空,轴向引力扰动所经历的有效势与涉及黑洞的情形有很大的不同。特别是,目前的工作提供了一个第一次尝试研究引力扰动的虫洞时空。我们的分析,涉及分析和数值技术,表明有回波的时域信号的所有扰动和回波时间延迟是密切相关的参数源自更高的维度。从而将寻找虫洞和额外维度的尝试与引力波回波的存在结合起来。还讨论了影响和未来的方向。
2022-12-12 gr-qc
Quasinormal frequencies of black hole in the braneworld
本文研究了Randall-Sundrum膜世界中具有\textit{tidal charge}的四维类Reissner-Nordström黑洞的标量、电磁和引力扰动。这些标量,电磁,以及轴向和极引力摄动的准正规模式,已在正常和程函制度进行了研究。计算表明,Randall-Sundrum膜上的黑洞对标量、电磁和引力扰动是稳定的。此外,我们还确定了灰体因子,给出了散射波通过标量、电磁和引力有效势的透射和反射。结果表明,与反射场相比,标量微扰场对反射场最有利。随着潮荷值的增大,各扰动位反射波浪的能力减弱。我们在低频和高频区域的计算表明,膜世界中的黑洞对无质量标量波的吸收截面总是比史瓦西黑洞和标准的Reissner-Nordström黑洞大。
2016-06-07 gr-qc
Braneworld black hole gravitational lens: Strong field limit analysis
本文把膜世界黑洞当作引力透镜来研究,利用强场极限得到相对论象的位置和放大率。标准的透镜和retralensing情况下进行了分析,在一个统一的设置,并与相应的史瓦西黑洞透镜的结果进行了比较。讨论了观测强场象的可能性。
2005-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
New Class of N-dimensional Braneworlds
发现了N维耦合引力场和无质量标量场方程组的一类新的非定常解,该模型表示时空中的单个(N-1)-膜,具有一个大(无限)和(N-5)小(紧致)类空额外维。在某些特殊情况下,该模型对应于由膜界定的引力场和标量场驻波。这些膜世界在弦和其他更高维的模型中是相关的。
2014-03-04 gr-qc hep-th
Gravitational Kaluza-Klein modes in the String-Cigar Braneworld
本文分析了六维弦类膜世界中的引力Kaluza-Klein(KK)模,即细弦类Gherghetta-Shaubnikov(GS)模型和粗弦雪茄模型。我们发现一个新的无质量模式在这两个模式满足各自的薛定谔方程。通过对两种模型的数值分析,得到了完整的引力子谱和本征函数。除了线性区域外,KK谱还表现出相对于无质量模式的非对称质量间隙的减小行为。GS模型中的间断较大,且不随几何流动而变化。在GS模型中得到了一个质量很小的模式,在任何区域都不匹配。事实证明,在弦-雪茄模型中,核心膜结构平滑并放大了膜附近的KK模式。此外,势阱的存在允许弦-雪茄场景中小质量的共振大质量引力子的存在。
2014-09-10 gr-qc hep-th
Can massless wormholes mimic a Schwarzschild black hole in the strong field lensing?
本文研究无质量虫洞能否在强场透镜观测中模拟 Schwarzschild 黑洞,发现 EMS 理论中的无质量虫洞可紧密模拟,而 EMD 理论因膨胀子电荷影响而差异显著。
2023-11-16 gr-qc
Braneworld Black Holes
在这篇论文中,我们研究了Randall-Sundrum膜世界中的黑洞。我们首先概述额外维度物理学,从卡鲁扎和克莱因最初的提议到现代额外维度的膜世界图景。详细描述膜世界引力,特别强调它与引力实验测试的兼容性。然后,我们继续讨论静态的、球对称的膜世界黑洞解。假设一个状态方程的“外尔项”,它编码的额外的维度的影响,我们能够分类的一般行为,这些解决方案。然后,我们使用强场极限的方法来调查的引力透镜的性质的一些候选braneworld黑洞解。我们发现膜世界黑洞与标准广义相对论中的史瓦西黑洞可能具有显著不同的观测特征。旋转braneworld黑洞解也进行了讨论,我们试图产生旋转的解决方案,从已知的静态解决方案,使用纽曼-詹尼斯复杂化"技巧“。
2008-10-08 astro-ph gr-qc hep-th
Teleparallel gravity: Effects of torsion in 6D braneworlds
膜世界模型是在粒子和宇宙学的标准模型之外寻找新物理的有趣的理论和唯象框架。在这项工作中,我们讨论膜世界模型的引力动力学是由远程平行$f(T)$引力。在这里,我们强调一个余维二轴对称模型,也被称为弦状膜。同样,在5D畴壁模型中,$f(T)$引力修正导致理想流体源上的相变,提供了膜分裂机制。此外,挠率改变了引力摄动。这种扭曲在膜核内部产生了新的势阱,导致了一个更局限于环结构周围的无质量模式。此外,扭转保持了一个无间隙的非本地化和稳定的塔大量的模式在散装。
2021-04-23 gr-qc hep-th
Black hole formation in Randall-Sundrum II braneworlds
我们提出了第一个完整的动力学的braneworld的情况下,工作的框架内的单膜模型的兰德尔和Sundrum(RSII)的数值研究。特别地,我们研究了无质量的标量场驱动的引力坍缩过程。在膜上施加球对称性,我们表明,足够强的初始配置的标量场的演化结果在黑洞,有有限的扩展到散装。此外,我们发现初步证据表明,产生的黑洞形成一个独特的序列,而不管初始数据的细节。我们从动力学演化中得到的黑洞解与以前从静态真空模型中得到的解是一致的。
2016-07-01 gr-qc hep-th
Constraining the braneworld with gravitational wave observations
某些膜世界模型可能具有可观测的结果,如果被发现,将验证弦论的一个必要元素。在无限兰德尔-桑德拉姆模型(RS 2)中,额外维度的AdS曲率半径L支持无质量引力子在膜上的单一束缚态,从而在弱场极限下再现牛顿引力。然而,使用AdS/CFT对应,有人提出RS 2的一个可能结果是黑洞发射的霍金辐射的巨大增加。利用这种可能性,我们得到两个新的方法来约束L通过引力波测量。我们发现,LISA检测到的EMRI事件率可以限制L在1微米的最佳情况下的水平,而一个单一的银河系黑洞二进制与LISA的观测结果在L <= 5微米的最佳约束。
2010-04-15 gr-qc hep-th
Braneworlds in $f(Q)$ gravity
我们提出了一个修改后的对称远程平行引力理论中的膜世界的情况下,引力场的动力学编码在非度量张量,而不是在曲率。假设一个单一的实标量场与sine-Gordon自相互作用,广义二次非度量不变量$\mathbb{Q}$控制膜的宽度,同时保持能量密度的形状。通过对引力拉氏量中不变量$\mathbb{Q}$的幂次修正,对sine-Gordon势进行了修正,得到了新的势垒和假真空.结果,畴壁膜获得了内部结构,并经历了分裂过程。此外,我们还提出了体费米子场与非度规不变量$\mathbb{Q}$之间的非最小耦合。这样的几何耦合导致一个无质量的手征费米子绑定到3-膜和一个稳定的塔的非定域质量状态。
2022-03-11 gr-qc hep-th
Propagation of massless particles around a BTZ-ModMax black hole
研究围绕BTZ-ModMax黑洞的光线偏折,分析ModMax参数和宇宙学常数对引力透镜效应的影响,并与带电静态BTZ黑洞进行比较。
2025-12-12 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
Observable strong field effects of extra spacetime dimension in the braneworld black hole
M. Akmullah Bashkir State Pedagogical University(M.阿克穆拉·巴什基尔国立师范学院);University of North Bengal(北孟加拉大学);Ufa University of Science & Technology, Sterlitamak Campus(乌法科学技术大学斯特利塔马克校区)
研究DMPR±黑洞中潮汐电荷Υ对强场透镜观测量和准正则模频率的影响,发现Υ可显著改变Schwarzschild透镜和QNM,且DMPR−黑洞的临界指数更低,表明其吸积盘更亮。
2026-06-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Schwarzschild Lensing From Geodesic Deviation
本文利用测地偏离方程研究史瓦西黑洞对光线束的引力透镜效应,在弱偏转和薄透镜极限下得到解析级数解,并修正了以往工作中缺失的二阶修正。
2025-02-09 gr-qc
Graviton oscillations in the two-brane world
研究了双膜Randall-Sundrum模型中的膜世界有效作用量。在这个本质上非局部作用的框架下,我们揭示了一个无限序列的引力波模式的起源-通常的无质量的,以及卡鲁扎-克莱因塔大质量的。模式的混合,参数依赖于额外维度的模量的背景值,可以解释为放射性诱导的引力波振荡,一个经典的类似介子和中微子振荡。我们表明,这些振荡出现在M理论的启发braneworld设置可能会导致引力波干涉仪可检测的影响。
2003-06-18 gr-qc hep-th
Entanglement Island versus Massless Gravity
本文在楔形全息中通过负 DGP 引力恢复了无质量纠缠岛,但因其含鬼场而不稳定,从而支持无质量引力膜世界模型中不存在纠缠岛的观点,并指出辐射区非平凡划分问题仍待研究。
2024-03-29 gr-qc hep-th
Gravitational lensing around a Kerr-Sen black hole in plasma background
National Institute of Technology, Agartala(阿加塔拉国家理工学院);The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Hemvati Nandan Bahuguna Garhwal Central University(赫马瓦蒂·南丹·巴胡加纳加尔瓦尔中央大学);Centre for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
研究Kerr-Sen黑洞在等离子体中的引力透镜效应,分析黑洞旋转和电荷对光弯曲的影响,探讨等离子体分布对光传播的影响。
2026-04-13 gr-qc
On gravitational lensing by symmetric and asymmetric wormholes
本文讨论了当球对称虫洞相对于喉道不对称时,球对称虫洞的引力透镜特性。值得注意的是,特别是,虫洞总是包含所谓的光子球,附近的光子偏转角可以是任意大的,但在一般情况下,喉是这样一个领域,只有对称的虫洞。在某些情况下,来自外部的光子可以穿过喉部,并从光子球的邻域返回,如果后者位于喉部之外。两个家庭的一般不对称虫洞配置被认为是例子:(1)反费舍尔虫洞与无质量幻影标量场作为引力源,(2)虫洞与零里奇标量,可以解释为真空配置在膜世界。对于这些度量,光子的有效势和偏转角的发现和讨论。
2018-12-13 gr-qc
Strong gravitational lensing and black hole quasinormal modes: Towards a semiclassical unified description
本文在半经典框架下研究了静态球对称黑洞的强引力透镜的偏转函数。从一阶WKB分析附近的最大的Regge-Wheeler潜在的,我们提取的S-矩阵元素的实际相移,然后我们推导出相关的半经典偏转函数,其特征在于由对数发散行为。更精确地说,利用复角动量方法,我们证明了在无质量标量场理论中,Regge极点和相应的灰体因子留数在半经典偏转函数的发散行为中自然地起着临界参数的作用,从这些参数中可以恢复出黑洞的准正规复频率以及高能吸收截面的涨落.对于非常高的频率,我们终于恢复了对数部分的经典强偏转极限,这澄清了分析准正规模式和强引力透镜,建议在最近的工作之间的基本联系。
2014-12-23 gr-qc
Gravitational Lensing by Rotating Naked Singularities
我们在爱因斯坦无质量标量场理论中将星系核中的大质量致密天体模型化为静止的轴对称裸奇点,并研究由此产生的引力透镜。在弱偏转极限下,我们分析研究了两个弱场像的位置,相应的有符号和绝对放大率以及后牛顿阶的质心。我们发现,有一个静态的后牛顿修正的符号放大率和它们的总和,以及临界曲线,这是标量电荷的函数。发现了临界曲线随透镜角动量变化的位移,并表明随着标量荷的增加,临界曲线在弱裸奇点处略有减小,在强裸奇点处则减小得很大.点状焦散线偏离光轴,不依赖于标量电荷。在强偏转极限近似下,我们数值计算了弱裸奇点的相对论象的位置及其可分性。所有的透镜量相比,特殊的情况下,史瓦西和克尔黑洞以及Janis-Newman-Winicour裸奇点。
2008-06-19 gr-qc
Gravitational Lensing in Standard and Alternative Cosmologies
本论文对引力透镜(GL)和观测宇宙学领域的研究做出了贡献。我们讨论了使用引力透镜作为一种工具,在宇宙中寻找奇异的物体。在下一章中,我们将探讨另一种宇宙学模型与当前引力透镜观测的一致性,并考虑支持非拓扑孤子解的非最小耦合有效引力理论。第四章研究了光在强引力场中的传播。利用几何光学方法证明了具有自旋的无质量粒子偏离测地线运动。我们证明了光子在克尔黑洞背景中的传播速度仍然是亚光速的。
2004-01-26 astro-ph gr-qc
Strong lensing and Observables around 5D Myers-Perry black hole spacetime
研究了无质量测试粒子在具有两个自旋参数的五维Myers-Perry黑洞时空中的运动.本文讨论了在赤道平面内,不同黑洞参数值时有效势的行为。计算了光子的频移,发现它依赖于黑洞的自旋参数,并据此讨论了观测到的红移。计算了偏转角和强偏转极限系数,并详细分析了它们随自旋参数的变化。观察到在广义相对论(GR)中,四维Kerr黑洞时空的偏转角和强场系数的行为与四维Kerr黑洞时空不同,这主要是由于在高维中存在两个自旋参数.
2018-06-12 gr-qc
Effect of gravitational lensing around black hole in dark matter halo in the presence of plasma
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高级研究院)
本文研究了暗物质晕中黑洞周围等离子体对引力透镜效应和黑洞阴影的影响,并利用EHT数据约束黑洞参数。
2026-03-10 gr-qc
Shadow and weak gravitational lensing of a rotating regular black hole in a non-minimally coupled Einstein-Yang-Mills theory in the presence of plasma
研究了等离子体介质中非最小耦合Einstein-Yang-Mills理论中规则旋转磁荷黑洞的零测地线。研究了磁荷和Yang-Mills参数对光子轨道有效势和半径的影响。然后,我们研究了一个定期和旋转的磁荷黑洞的阴影,随着在等离子体介质的存在下的可观测性。与真空情况相比,等离子体介质的存在影响规则旋转黑洞阴影的表观尺寸。研究了阴影半径和形变参数随Yang-Mills和等离子体参数的变化。此外,还研究了在均匀等离子体介质中弱场近似下无质量测试粒子在该黑洞周围时空的偏转角。最后,我们将所得结果与广义相对论中的Kerr-Newman和Schwarzschild黑洞解进行了比较.
2022-07-21 gr-qc
Strong gravitational lensing by an electrically charged black hole in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
在Eddington-inspired Born-Infeld引力中,系统地研究了带电渐近平坦黑洞周围零测地线的性质,改变了理论中黑洞的电荷和耦合常数.我们发现,当电荷量一定时,无质量粒子的不稳定圆轨道半径随耦合常数的增大而减小。此外,我们考虑了这种黑洞周围的强引力透镜。结果表明,强引力场中相对论性像的偏转角、位置角以及光的弯曲放大率对决定黑洞解的参数十分敏感。因此,通过对强引力透镜的精确观测,有可能揭示强场区域的引力理论。
2015-08-13 astro-ph.HE gr-qc
Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f(R)引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学,但由于后牛顿极限中的适当抵消,无质量粒子的运动结果不受影响。因此,所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f(R)-引力声称,除其他事项外,是一个可能的解决方案,以克服在维里化系统中的暗物质的需要,我们讨论的影响,我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下,动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果,而不需要再回到暗物质,但是在引力透镜的情况下,我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是,在后牛顿极限下,引力透镜不能约束这些扩展理论,因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Deflection of light by black holes and massless wormholes in massive gravity
在大质量引力(Bebronne and Tinyakov 2009)理论的背景下研究了黑洞和虫洞的弱引力透镜效应。所研究的特定溶液的特征在于两个积分常数,质量$M$和一个额外的参数$S$,即“标量电荷”。当标量荷为零且质量为正时,这些黑洞退化为标准Schwarzschild黑洞解。此外,度量中的参数$λ$表征所谓的“毛发”。测地线方程被用来检查在四个相关的情况下的参数$λ$的偏转角的行为。然后,通过在黑洞度规中引入一个简单的坐标变换$r^λ=S+v^2$,我们得到了一个Einstein-Rosen(ER)\cite{Einstein}型的带标量荷$S$的无质量虫洞解.然后,在建立了一种方法来处理偏转角之后,根据弱场极限中的Gauss-Bonnet定理重复该程序,该方法使用取决于参数$λ$的不同积分域。特别是,我们已经找到了新的分析结果对应于四个特殊的情况下,推广了众所周知的偏转角在文献中报道。最后,我们分别建立了黑洞和虫洞时空中的时滞问题。
2018-04-19 gr-qc
A kinematical approach to gravitational lensing using new formulae for refractive index and acceleration
本文使用史瓦西度规推导出一个有效的折射率和加速度矢量,占相对论偏转的光线,否则经典的运动学框架。新的折射率和已知的路径方程进行整合,分别给出精确的结果的旅行时间和偏转角。本文导出了一个新的坐标加速度公式,它描述了无质量试验粒子在球对称质量密度分布附近的运动轨迹。一个标准的射线拍摄技术是用来比较的偏转角和时间延迟预测这个新的公式与以前计算的值,并与标准的一阶近似。最后,射线射击法用于强透镜和弱透镜的理论例子,再现已知的多个质量的双平面焦散图案。
2010-08-17 astro-ph.GA gr-qc
Galactic metric, dark radiation, dark pressure and gravitational lensing in brane world models
在膜世界的情况下,四维有效爱因斯坦方程有额外的条款,这是由于嵌入的3-膜在体。这些由自由引力场产生的非局域效应,可以解释离银河系中心很远的中性氢云的动力学,而这通常是通过假设暗物质的存在来解释的。我们得到了膜世界情形下平坦旋转曲线区域的精确银河度规、暗辐射和暗压力。由于体积效应的存在,平坦的旋转曲线可以延伸数百kpc。体积效应是重要的极限半径估计和比较的截断参数的暗物质晕,从弱透镜观测得到的数值。模型的预测与观测结果之间有较好的一致性。考虑了光子的偏转,计算了光的弯曲角。膜世界模型预测的弯曲角比标准广义相对论模型和暗物质模型预测的要大得多。在小角近似下得到了爱因斯坦环的角半径。将膜世界模型对切向剪切的预测与红色序列星系团巡天中星系弱透镜的观测数据进行了比较。因此,对星系对光的偏转和引力透镜的研究可以区分为模拟星系级粒子运动而提出的不同动力学定律和标准的暗物质模型。
2005-09-20 astro-ph gr-qc hep-th
Minimal Length Effects on Keplerian Scattering and Gravitational Lensing
Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科国立大学)
本文研究最小长度对开普勒问题中无界轨迹的影响,通过哈密顿矢量进动分析轨道扰动,推导出最小长度效应的轨迹修正,发现量子引力修正使散射角减小,特别是对光子等无质量粒子,空间量子化减弱引力透镜效应。
2026-04-01 gr-qc quant-ph
Strong gravitational lensing effects of black holes with quantum hair
本文研究了具有量子毛发的黑洞的强引力透镜效应,通过量子修正度规分析了其几何和观测特性。
2025-12-12 gr-qc hep-th
Multi-Messenger Time Delays from Lensed Gravitational Waves
我们研究了高能天体物理事件的潜力,从中检测到无质量和大质量信号,以探索基础物理。特别是,我们考虑如何强大的引力透镜可以引起时间延迟的多个信使信号来自同一个来源。明显的信使例子是无质量的光子和引力波,以及大质量的中微子,尽管也可以想象更奇特的应用,如大质量的引力子或轴子。有质量和无质量粒子的不同传播时间原则上可以确定中微子总质量的界限,并探测宇宙学参数。虽然测量这种效应可能会带来重大的实验挑战,但我们认为,"巨大的时间延迟"代表了一种未经探索的基本物理现象。
2017-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Bounce corrections to gravitational lensing, quasinormal spectral stability and gray-body factors of Reissner-Nordström black holes
在反弹参数修正的Reissner-Nordström时空中研究了弱场极限下的引力透镜、拟正规谱和灰体因子。利用Gauss-Bonnet定理,分析了反弹修正对弱引力偏转角的影响,发现在Reissner-Nordström时空中,反弹修正可以抑制偏转角的发散.我们还注意到,反弹修正在偏转角中起着与Morse势相同的作用。此外,我们推导了含有自旋相关Regge-Wheeler势的微扰方程,并讨论了拟正规谱稳定性。我们观察到,准正规谱减少无质量标量和电磁场扰动。我们进一步研究了Regge-Wheeler势散射粒子的透射几率,揭示了Reissner-Nordström时空中引入的反弹修正增加了微扰场的灰体因子.
2023-01-01 gr-qc hep-th
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
Constraints on tidal charge of the supermassive black hole at the Galactic Center with trajectories of bright stars
正如最近Hees等人(2017)所指出的那样,利用当前和未来的设施对银河系中心附近的恒星进行观测,为在强引力场状态下测试广义相对论(GR)和其他引力理论提供了一个独特的工具。特别是,作者表明,汤川引力可以约束与凯克和TMT观测。不久前,Dadhich等人(2001)指出,带有潮荷的Reissner - Nordström度规自然地出现在带有额外维数的Randall - Sundrum模型的框架中($Q^2$被称为潮荷,在这种方法中它可以是负的)。天体物理的后果存在的黑洞的潮汐电荷被认为是,特别是,测地线和阴影克尔-纽曼膜世界度规分析(Schee和Stuchlik,2009年a),而环轨道克尔黑洞产生的发射线的轮廓被认为(Schee和Stuchlik,2009年b)。Bin-Nun(2010 a,2010 b,2011)的论文讨论了在银河系中心存在具有潮汐电荷的Reissner - Nordström黑洞时可能存在的引力透镜的观测特征。在这里,我们遵循这样的方法,我们得到的解析表达式Reissner - Nordstrom -deSitter解决方案后牛顿近似和讨论的机会,以约束参数的度量从观测明亮的恒星与当前和未来的天体测量观测设施,如VLT,凯克,重力,E-ELT和TMT。
2018-08-16 astro-ph.GA gr-qc
Frequency-dependent effects of gravitational lensing within plasma
不均匀等离子体分布的折射与引力透镜的相互作用,对通过大质量物体的光线路径产生了新的影响。等离子体对运动方程贡献了额外的项,并且所得到的射线轨迹是频率依赖的。研究了Schwarzschild时空中等离子体密度分布$N \propto 1/r^h$与$h \geq 0$的透镜现象和圆轨道。对于通过等离子体附近质量的射线,频率折射效应可以占主导地位,有效地将引力透镜变成镜子。我们得到了一般$h$的转向点、圆轨道半径和角动量。先前的结果表明,光线的行为就像大质量粒子,其有效质量由等离子体频率给出,密度恒定$h=0$。我们研究了一般$h$的行为,并表明,当$h=2$的等离子体项的行为就像一个额外的贡献通过射线的角动量。当$h=3$的潜力和半径的圆形轨道是类似的研究中发现的无质量标量场的史瓦西背景。作为一个物理动机的例子,我们研究了一个紧凑的对象与反足热点护套在一个稠密的等离子体,这表明在真空中的行为显着的频率依赖性的变化的脉冲轮廓。最后,我们考虑了几种类型的中子星在广义相对论中的频率相关等离子体效应的潜在可观测性及其应用。
2015-05-26 astro-ph.HE gr-qc
Geodesics motion of test particles around Schwarzschild-Klinkhamer wormhole with topological defects and gravitational lensing
本研究分析带宇宙弦、整体单极子拓扑缺陷的Schwarzschild-Klinkhamer虫洞时空中试验粒子测地线运动与类光测地线偏转角,明确两类缺陷对有效势、偏转角的修正作用,并给出对应时空已知解。
2023-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lensing By Sgr A* as a Probe of Modified Gravity
我们表明,一个可能的天体物理学实验,检测透镜图像的恒星轨道接近Sgr A*,可以提供洞察的形式度量周围的黑洞。我们将Sgr A* 模型化为一个黑洞,并在黑洞附近的史瓦西度规中加入一个$\frac{1}{r^2}$项。然后,我们试图确定这个额外的长期在银河系中心的S星的二次图像的属性的效果。当$\frac{1}{r2}$项为正值时,这表示Reissner-Nordstrom(RN)度规,并且我们证明了Schwarzschild黑洞和RN黑洞之间的观测差异很小,从而得出结论:二次图像可能不是黑洞中电荷的有用探测器. $\frac{1}{r^2}$项的负值可以通过修改的重力场景进入。虽然在物理上不太可能适用于大黑洞的情况,但兰德尔-桑德拉姆II膜世界方案承认这种形式的度规,称为潮汐赖斯纳-诺德斯特罗姆(TRN)度规。我们使用的潮汐电荷值($\frac{Q}{r^2}$中的Q)范围为$-1.6M^2$至$0.4 M^2$。Q值为负值时,图像的亮度会一直增强,并使恒星S2在近地点的二次图像亮度增加0.4等。我们发现,对于其他恒星的明亮的二次图像和位置更对准的光轴,使用潮汐Reissner-Nordstrom度量与负Q增强图像,以及,但效果不太明显。随着下一代仪器和Sgr A* 辐射知识的增加,使用二次图像的属性对$\frac{1}{r^2}$项的大小进行约束。这一知识将有助于约束任何修正的引…
2010-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Strong lensing and Hawking spectra of charged black hole under Lorentz violation theory
本文研究了bumblebee gravity中类RN黑洞的强引力透镜效应与Hawking光谱,计算了透镜量、准正规模式及灰体因子,发现参数$L$和$Q$对阻尼率、振荡频率及波透射概率具有相反影响。
2025-08-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational lensing of a Schwarzschild-like black hole in Kalb-Ramond gravity
本文研究了Kalb-Ramond引力下类史瓦西黑洞的引力透镜效应,利用椭圆积分计算了粒子偏转角,分析了洛伦兹对称性破缺参数$l$在弱场和强场极限下对透镜效应的修正,并结合人马座$A^{\star}$数据计算了相关可观测量。
2024-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Photon spheres, gravitational lensing/mirroring, and greybody radiation in deformed AdS-Schwarzschild black holes with phantom global monopole
本文研究含普通或幻影全局单极子的变形 AdS-Schwarzschild 黑洞,通过测地线、Gauss-Bonnet 透镜分析和标量微扰计算,揭示幻影情形的负偏转镜像效应及灰体辐射与热力学差异。
2025-03-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
How black hole mimickers and Shapiro-free lenses signal effective dark matter
研究表明 aether-scalar-tensor 理论中存在黑洞模拟体和无 Shapiro 透镜,可通过引力波、阴影成像及透镜事件揭示有效暗物质信号。
2025-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE