Analytic estimates of quasi-normal mode frequencies for black holes in General Relativity and beyond
在这一章中，我们回顾了程函技术来解析地导出黑洞的近似准简正模频率。我们首先回顾了广义相对论的过程，并将其扩展到广义相对论之外的理论。作为后者的一个例子，我们集中在标量Gauss-Bonnet引力，其中标量场可以以任意方式耦合到Gauss-Bonnet不变量的作用。在这个理论中，度规和标量扰动在极扇区中耦合，迫使等谱打破，使程函计算更加复杂。我们表明，解析估计可以准确地捕捉准简正模频率的数值行为，特别是当理论的耦合常数很小时。
2022-01-17 gr-qc
Testing General Relativity with Black Hole Quasi-Normal Modes
本章系统介绍黑洞准正态模领域的研究背景、理论基础、计算方法、广义相对论偏离的理论效应、引力波观测现状及前沿问题，通过综合性表格梳理相关技术与方法进展，服务于21世纪广义相对论检验研究。
2023-05-02 gr-qc
A new numerical scheme to compute 3D configurations of quasiequilibrium compact stars in general relativity -- Application to synchronously rotating binary star systems --
我们发展了一种新的数值方法，在广义相对论中计算了非轴对称致密星（如中子星系统）及其周围时空的准平衡结构。关于广义相对论中二元系统的准平衡态，通过假设度规空间部分的共形平坦性，已经进行了一些研究。然而，除了轴对称构型外，共形平板处理的有效性还没有得到充分的分析。因此，发展与共形平坦格式完全不同的方法来求解准平衡态是可取的。在本文中，我们提出了一个新的数值方案，直接解决三维配置的爱因斯坦方程，而不假设共形平坦，虽然我们使用的简化度规的时空。这个新的公式是广义相对论中已成功应用于轴对称旋转致密星结构的方案的推广。它是基于爱因斯坦方程的积分表示，并考虑到无穷远处的边界条件。通过计算牛顿引力下的双星系统和广义相对论下的轴对称多变星系统的平衡序列，检验了我们的数值格式。我们将这个数值程序应用于广义相对论中的双星系统，成功地得到了多方指数N = 0.0，0.5和1.0的同步旋转双星系统的平衡序列。
1999-06-24 gr-qc
Formulation for the internal motion of quasi-equilibrium configurations in general relativity
本文给出了广义相对论中具有转动Killing矢量的平衡位形的内部运动公式。作为一种近似，该公式适用于研究准平衡组态，如双中子星的内部运动。基于这个简单的公式，我们得到了广义相对论性逆旋转的条件，尽管在Bonazzola，Gourgoulhon和Marck最近的工作中，他们的逆旋转条件不足以确定内部速度场。在本文给出的条件下，可以完全确定内部速度场。事实上，在反向旋转的情况下，我们也推导出泊松方程的内部速度，在数值实现中采取易于处理的形式。
1998-04-02 gr-qc
The Liu-Yau mass as a good quasi-local energy in general relativity
在广义相对论中，准定域质量是一个长期以来一直在寻找的量。最近的一个候选者是Liu-Yau质量。我们可以证明任何两个曲面的刘-丘质量是该两个曲面的布朗-约克能量的最大值。这意味着它作为质量具有显著的缺点。它被更好地解释为一种能量，我将展示这样做的一种方式。刘-丘质量在球形几何中特别有趣，在那里质量和能量是不可区分的。对于一个球面双曲面，它等于需要在双曲面内部放置的最小静态能量，以生成给定的曲面几何。因此，它提供了关于内部的有趣信息，这是其他质量或能量函数所没有的。
2007-06-08 gr-qc
Eikonal quasinormal modes of black holes beyond general relativity II: generalised scalar-tensor perturbations
黑洞“光谱学”，即通过引力波观测确定准正规模频率，是检验黑洞广义相对论性质的一种强有力的技术。在超越广义相对论的引力理论中，受扰动的黑洞通常由一组张量场和额外标量/矢量自由度的耦合波方程描述，从而导致理论特定的准正规模谱。在本文中，我们使用程函/几何光学近似获得的频率和阻尼率的基本准正规模式的广义，理论不可知的方程组描述耦合标量-张量扰动的球对称黑洞的解析公式。代表我们最近的工作的一个扩展，本模型包括一个大规模的标量场，耦合通过场的导数和一阶框架拖动旋转校正。离开球对称，我们考虑在一般的静态轴对称时空的标量波动方程的简单模型，并使用程函近似计算与赤道和非赤道光子环的准正规模式。
2020-03-02 gr-qc
Approximations of the quasi-local Bartnik mass in general relativity
本研究利用 eth 算子和自旋加权球谐函数表达 ADM 质量，并将其推广至准局部 Bartnik 质量，进而提出一种深度学习方法以数值构造具有指定 Bartnik 质量的静态度量。
2024-03-17 gr-qc
Quasi-local conserved charges in General Relativity
本文提出了构造广义相对论准定域守恒量的一个一般公式。将该构造应用于Newman-Unti规范中的BMS对称生成元，从而定义准局域BMS荷。有人认为，这种BMS收费的零模式是一个有前途的准本地能量的定义。
2019-08-20 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes ratios as agnostic test of general relativity
提出基于振铃分析和不可知模型的广义相对论新检验，通过计算频率比和阻尼时间比消除黑洞质量依赖，发现比值随自旋变化极小，且与广义相对论预测存在显著差异，为未来探测器提供有效检验方法。
2025-11-03 gr-qc
An Explanation of the "Pioneer Effect" based on Quasi-Metric Relativity
根据其他地方发展的所谓“准度规”框架，宇宙膨胀直接适用于引力束缚系统。这一预测有许多可观察到的后果，但没有一个与观察相冲突。在本文中，我们比较测试粒子运动的非静态引力场外的球对称源（如预测的准度规引力理论），以测试粒子运动的史瓦西几何。它被发现，如果一个不正确地使用史瓦西几何（相关的精度），以表示非静态准度量模型，最大的错误来自零路径的错误建模。这样做的一个后果是，使用电磁信号来跟踪非相对论性粒子的运动会导致粒子受到大小为cH（其中H是哈勃参数）的异常力影响的错觉。这一结果自然解释了根据辐射测量数据推断的作用在先锋10/11、伽利略和伽利略航天器上的明显异常力。
2002-06-25 gr-qc
The Constraints in Spherically Symmetric General Relativity I --- Optical Scalars, Foliations, Bounds on the Configuration Space Variables and the Positivity of the Quasi-Local Mass
我们研究球对称广义相对论的约束与一个渐近平坦的区域，利用传统的度量变量和变量构造的光学标量。对于后者的变量，存在两个线性组合的哈密顿量和动量的约束，这是相关的时间反演。我们引入了一个单参数的线性外赋时空叶理族。产生全局有效规范的参数值对应于球对称几何超空间中类时向量的消失。我们定义了一个固定的适当半径的球，我们证明是积极的约束时，满足准局部质量。支撑证明的是配置变量的各种局部界限。我们证明了引力结合能的合理定义总是负的。最后，我们提供了一个试探性的特征的配置空间的理论在参数空间上的封闭有界的轨道。
1995-04-25 gr-qc
Towards a wave-extraction method for numerical relativity: IV. Testing the quasi-Kinnersley method in the Bondi-Sachs framework
我们提出了一个非线性扰动黑洞的Bondi-Sachs度规，其中传出的引力波可以很容易地发现使用新闻功能的演化的数值研究。我们比较引力波输出与使用的新闻功能在Bondi-Sachs框架，从Weyl标量，后者是在准Kinnersley四分体评估。后一种方法的优点是适用于爱因斯坦方程的任何公式-包括ADM公式及其各种后代-除了是鲁棒的。利用非线性扰动的Bondi-Sachs黑洞作为实验平台，我们表明，这两种方法给出的波提取结果是非常一致的。当在非准Kinnersley四分体中通过Weyl标量进行波提取时，结果与使用news函数得到的结果明显不同。
2006-02-15 gr-qc
Eikonal quasinormal modes of black holes beyond general relativity III: scalar Gauss-Bonnet gravity
在最近的一系列论文中，我们已经说明了程函/几何光学近似是如何用来解析计算与波动方程耦合系统相关的基本准正规模频率的，例如，在研究超越广义相对论的引力理论中的黑洞扰动时，就出现了这种情况。作为这个系列的继续，我们在这里集中讨论在标量Gauss-Bonnet引力假设的小耦合展开下的非旋转黑洞的准正规模。我们表明，轴向扰动是纯粹的张量和修改后的Regge-Wheeler方程所描述的，而极性扰动是混合标量张量字符和描述的两个耦合波方程的系统。当应用于这些方程时，程函机制导致轴向模式偏离高斯-博内特耦合常数二次阶的广义相对论结果。我们表明，这一结果是在协议的分析不稳定的圆形零轨道周围的黑洞在这个理论，使我们能够建立几何光学零测地线对应的轴向模式。对于极模的小耦合近似迫使我们考虑程函和小耦合微扰参数之间的顺序，其中之一，我们表明，通过明确的数值数据的比较，产生正确的识别准正规模式的标量张量耦合系统的波动方程。这些修正解除广义相对论简并标量和张量程函准正规模式之间的二次阶高斯-邦纳耦合的塞曼效应的方式让人想起。在一般情况下，我们的分析，程函准正规模频率（归一化到广义相对论的）同意与数值计算结果的误差$\sim 10\%$的小耦合常数的制度。（节略）
2021-09-07 gr-qc
Towards wave extraction in numerical relativity: the quasi-Kinnersley frame
Newman-Penrose形式主义可以在数值相对论中用来提取关于强场动力学场景中发出的引力辐射的坐标不变信息。这样做的主要挑战是确定一个零四分体适当地适应模拟的几何形状，使纽曼-彭罗斯量计算相对于它有一个不变的物理意义。在黑洞微扰理论中，Teukolsky形式主义使用了这种适应的四分体，这些四分体与背景Kinnersley四分体只有微扰上的不同。后来，产生孤立黑洞的天体物理过程的数值模拟应该承认在Teukolsky形式主义中的描述。然而，在这种情况下，适应的四分体必须确定只使用数值计算的度量，因为没有背景克尔几何是已知的先验。为此，本文引入了拟Kinnersley框架的概念。当时空微扰接近克尔时，这个框架近似于背景金纳斯利框架。然而，它仍然可以更普遍地计算，在非微扰的时空中不同于克尔。我们给出了一个明确的解决方案，为了找到这个框架中的一般时空所需的四分之一变换。
2005-07-15 gr-qc
Quasi-Metric Relativity
本文综述拟度量相对论框架，该框架基于双度规族定义时空几何，提出部分耦合的引力场方程，虽不适合标准PPN分析，但通过宇宙学与太阳系测试，并在广义相对论失效处有实验支持。
2024-03-19 gr-qc
Properties of Quasi-local mass in binary black hole mergers
Radboud University（拉德堡德大学）；Albert-Einstein-Institut, Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik（阿尔伯特·爱因斯坦研究所，马克斯·普朗克引力物理研究所）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications（北京国际数学研究中心）；Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University（清华大学丘成桐数学科学中心）
本文研究了双黑洞并合过程中Wang-Yau准局部质量的性质，通过高精度数值模拟分析其行为，并探讨了其与不可约质量的差异及定义中的数学问题。
2023-08-19 gr-qc
Towards a wave-extraction method for numerical relativity. V. Extracting the Weyl scalars in the quasi-Kinnersley tetrad from spatial data
我们提取外尔标量$Ψ_0$和$Ψ_4$在准Kinnersley四分体最初发现（规范-，四分体-，和背景-独立）横向准Kinnersley框架。该步骤仍然留下两个未确定的自由度：比率$|Ψ_0|/|Ψ_4|$和相位之一（相位的乘积$|Ψ_0|\cdot |Ψ_4|$和{ \em和}由所谓的BB辐射标量确定）。剩余对称性（“自旋/助推”）可以通过两个步骤中自旋系数的规范固定来消除：首先，我们通过要求$ρ$对应于等于ADM质量的全局恒定质量参数来打破增强对称性（或者，在微扰理论中，$ρ$或$μ$等于它们在无辐射极限中的值），从而确定Weyl标量$|Ψ_0|, |Ψ_4|$的两个模量，而它们的阶段尚未确定。第二，我们要求比率$π/τ$给出引力波的预期极化状态，从而确定相位，从而打破自旋对称性。我们的规范固定的方法-特别是它的第二步-是适当的外尔曲率是纯电动的情况下。应用这种方法的Misner和Brill-Lindquist数据，我们明确地发现外尔标量$Ψ_0$和$Ψ_4$微扰准Kinnersley四分体。
2007-01-18 gr-qc
A geometrically motivated coordinate system for exploring spacetime dynamics in numerical-relativity simulations using a quasi-Kinnersley tetrad
我们调查的适用性和性质的准Kinnersley四分体和几何动机的坐标系作为工具，用于量化强场和波区效应的数值相对论（NR）模拟。我们固定的径向和纬度坐标自由度的度量，使用库仑势与准Kinnersley横向框架。这些坐标是时空的不变量，可以用来明确地确定与准金纳斯利框架相关的突出的自旋-助推自由度（导致首选的准金纳斯利四分体（QKT））。在Kerr时空的小扰动极限下，这些坐标和QKT约化为Boyer-Lindquist坐标和Kinnersley四分体，而与模拟规范的选择无关。我们探索这种结构的性能分析和数值计算，我们获得的见解关于辐射的传播所描述的一个超级坡印廷矢量。我们还详细量化了所选四分体和量规的剥离性能。我们认为，这些选择是特别适合于一个快速收敛的波提取算法的提取位置接近无穷大，我们探讨数值上的程度，这一属性仍然适用于内部的计算域。使用一些额外的测试，我们验证了处方的行为，无论模拟量规在适当的限制要求。我们探讨的几何动机的坐标系的动态二元黑洞NR合并的行为，并发现他们有用的可视化功能NR模拟，如虚假的“垃圾”辐射。最后，我们仔细研究了两个黑洞的正面碰撞，例如，当它通过计算域移动时，提取的波形变化的方式。
2012-08-02 gr-qc
Fundamental properties and applications of quasi-local black hole horizons
传统的黑洞事件视界的描述在许多物理应用中是不够的，特别是在研究非稳态时空中的黑洞时。在这些情况下，使用捕获和边缘捕获表面的准局部概念通常更有用，这自然会导致捕获，孤立和动态视界的框架。这个框架使我们能够分析不同方面的黑洞在一个统一的方式，并显着推广黑洞物理学的几个结果。它还导致了数学广义相对论、数值相对论、天体物理学和量子引力的大量应用。在这篇评论中，我将讨论这个框架的基本思想和最近的发展，并总结它的一些应用，重点是数值相对论。
2007-12-10 gr-qc
Quasilocal angular momentum and center of mass in general relativity
对于时空中的类空2-曲面，我们提出了准局域角动量和准局域质心的新定义，作为洛伦兹群的李代数的对偶空间中的元素。与先前定义的准定域能量动量一起，这完成了广义相对论中守恒量在准定域水平上的定义。我们证明了这个定义的一致性与狭义相对论和轴对称时空的期望。空间无穷远极限为孤立系统的总守恒量提供了新的定义，它不依赖于任何渐近平坦的坐标系或渐近Killing场。新的建议是免费的含糊不清发现在现有的定义，并提出了第一个定义，精确地描述了爱因斯坦方程的动力学。
2014-01-29 gr-qc math.DG
On quasi-local Hamiltonians in General Relativity
我们分析的准本地能量的定义在GR的基础上的爱因斯坦-希尔伯特行动发起的布朗-约克的哈密顿分析。的约束方程的作用，特别是哈密顿约束的类时边界上，在以前的研究中被忽视，在这里强调。我们认为，一个一致的准本地能源GR的定义需要，在最低限度，一个框架的基础上（目前未知）的几何适定性的爱因斯坦方程的初始边值问题。
2010-08-25 gr-qc math.DG
The initial boundary value problem and quasi-local Hamiltonians in General Relativity
我们讨论了初边值问题（IBVP）和拟局部哈密顿之间的关系在GR。后者传统上是基于Dirichlet边界条件，但在这里被证明是不适定的IBVP。我们提出并分析了其他几个选择的边界条件是更好地表现相对于IBVP和进行相应的哈密顿分析，使用协变相空间方法的框架。
2021-03-29 gr-qc math.DG
Scalar perturbations in a Friedmann-like metric with non-null Weyl tensor
在以前的工作中，作者已经解决了爱因斯坦方程的广义相对论的一类度量与恒定的空间曲率，在那里发现了一个非零的Weyl张量存在的原生磁场与各向异性的压力分量。在这里，我们执行这个模型的微扰分析，以研究在线性标量扰动下的引力稳定性。为此，我们采取准麦克斯韦形式主义的广义相对论作为我们的框架，它提供了一个自然的协变和规范不变的方法来处理扰动，直接与观测量。
2015-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Quasi-radial modes of rotating stars in general relativity
利用Cowling近似，计算了旋转广义相对论恒星从非旋转到最大旋转的平衡序列的准径向模。这些模式的本征频率是旋转频率的递减函数。作为旋转频率的函数的每个模式的本征频率曲线具有不连续性，这是由于避免与轴对称模式的其他曲线交叉而产生的。
2000-09-18 astro-ph gr-qc
Binary Neutron Stars in General Relativity: Quasi-Equilibrium Models
我们对准平衡圆轨道上的双星中子星进行了完全相对论计算。本文将爱因斯坦方程与相对论性流体静力平衡方程结合起来，求解任意间距等质量双星的初值问题。我们构造了定常静止质量序列，并确定了最内层的稳定圆轨道及其角速度。我们发现，一个中子星的准平衡最大允许质量在一个紧密的双星略大于孤立。
1997-04-08 astro-ph gr-qc
New Hamiltonian formalism and quasi-local conservation equations of general relativity
本文用(2,2)形式体系描述3+1维时空的爱因斯坦引力，从散度型方程导出准局域守恒量与通量，证明其余方程为哈密顿演化方程，并在渐近区域退化为Bondi量。
2004-11-01 gr-qc
Quasinormal modes as a distinguisher between general relativity and f(R) gravity: Charged black-holes
黑洞扰动的衰荡阶段由准正规模（QNM）控制，并提供了对发射它们的物体性质的有价值的见解。在广义相对论中，我们确定了一个无量纲的参数，可以估计一个黑洞的电荷准正常模式的能量。然后，我们扩展了f（R）引力理论的分析。利用Isaacson对修正引力理论的描述，我们得到了一个精确的和鲁棒的方法来估计由于对广义相对论的修正而引起的标量和矢量模辐射能量的差异。然后，我们讨论如何量化偏离广义相对论。
2018-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Axial Quasi-Normal Modes of Scalarized Neutron Stars with Realistic Equations of State
我们用标量张量理论计算了静态中子星的轴向准简正模。特别是，我们采用各种现实的状态方程，包括核，超声波和混合物质。我们研究了基本曲率模，并与广义相对论的结果进行了比较。我们发现标量化中子星的模的频率和阻尼时间减小。此外，我们确认和扩展的通用关系准正常模式已知的广义相对论这一广泛的现实状态方程的标度化中子星和确认的普遍性的标度频率和阻尼时间的标度转动惯量以及紧凑性的中子星与标度化。
2018-07-07 gr-qc
Stationary untrapped boundary conditions in general relativity
提出了一类正则广义相对论的边界条件，并在准局域水平上进行了研究。结果表明，对于未捕获或边缘表面，固定的面积元素的2-表面（而不是诱导的2-度规）和角动量面密度是足够的有一个功能可微的哈密顿量，从而提供了准局域区域的守恒量的定义。如果在边界上选择与2-曲面法向的演化向量与对偶展开向量成比例，则我们得到了与广义Kodama向量相关联的Hawking能量的推广。这个矢量对静止的未捕获边界条件起作用，而静止的Killing矢量对静止的黑洞起作用。当对偶展开矢量为零时，边界条件退化为非展开层和零捕获层所给出的边界条件。
2008-02-23 gr-qc
Perturbations and quasinormal modes of black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；School of Electrical Engineering and Computer Science, National University of Sciences and Technology（国立科技大学电气与计算机工程学院）；Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University（哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心）；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）
研究爱因斯坦-布龙尼科夫黑洞在标量、电磁和引力扰动下的准正则谱和时域演化，发现非线性电动力学导致等谱性破缺，频率随磁荷增加，并证实其线性稳定性，为引力波观测检验正则黑洞提供依据。
2026-09-15 gr-qc
The quasi-classical model of the spherical configuration in general relativity
本文在广义相对论中自引力球壳尘埃的基础上，考虑了无自旋组态的准经典模型。为了根据准经典量子化规则确定定态的能谱，需要对系统进行某种正则化。它是通过将初始系统嵌入到具有旋转的扩展系统中来实现的。然后，球壳的定态是具有内禀动量的系统的S-态。准经典处理的稳定性的配置是与兰格修改平方的量子力学的固有动量。它给出了决定稳定性阈值的壳体临界裸质量值。对于裸质量小于或等于Planck质量的壳层，求出了束缚态的能谱，得到了壳层隧穿几率的表达式，建立了壳层对产生和湮灭的准经典模型。
2000-12-08 gr-qc hep-th
Theory-agnostic Reconstruction of Potential and Couplings from Quasi-Normal Modes
在这项工作中，我们使用一个参数化的理论不可知的方法，连接观测的黑洞准正常模式与底层的扰动方程，重建的潜力和耦合函数出现在后者的目标。准简正模频率及其前两个泛音是通过二阶展开的偏离广义相对论，这被假定为是小的，但在其他方面通用。通过使用主成分分析，我们表明，基本模式和它的泛音的双能级测量可以用来约束有效的潜在的张量扰动和张量模式之间的耦合函数和不同的螺旋度，而不假设一个基本的理论。我们还应用我们的理论不可知论重建框架来分析模拟准正常模式数据产生的特定理论扩展广义相对论，如陈-西蒙斯引力。
2022-04-26 gr-qc
Quasi-Local Energy Conservation Law Derived From The Einstein's Equations
从广义相对论的正则（2，2）形式中类时边界面上的真空爱因斯坦方程出发，导出了准局域能量守恒定律。在渐近平坦极限和球对称时空中，准局域能量和能流积分与标准结果一致。
1998-06-19 gr-qc
Gauge and constraint degrees of freedom: from analytical to numerical approximations in General Relativity
考虑爱因斯坦场方程的调和形式，其中引入规范条件作为动力学约束。完全约束的方法（用于分析近似）和自由演化（用于大多数数值近似）之间的差异被指出。作为推广，准定常规范条件也进行了讨论，包括规范波试验台的数值实验。补充3+1的方法也被认为是，其中的约束，而不是与能量和动量的第一积分和规范必须单独提供。这两种形式主义之间的关系进行了讨论，在一个更一般的框架（Z4形式主义）。在黑洞模拟中，当引入奇点避免作为要求时，遵循不同的策略。更灵活的准定常规范条件，提出了在这种情况下，这可以被看作是目前的“冻结移位”的处方的推广。
2007-10-24 gr-qc
Comparing second-order gravitational self-force, numerical relativity and effective one body waveforms from inspiralling, quasi-circular and nonspinning black hole binaries
我们提出了第一个系统的比较引力波形发出的吸气，准圆形和nonspinning黑洞二进制计算与三种不同的方法：二阶引力自作用力（2GSF）理论，如实施的1 PAT 1模型;数值相对论（NR），如实施的SXS合作;和有效的一个机构（EOB）形式主义，如实施的TEOBResumS波形模型。为了比较模型，我们使用标准的时域波形对齐和基于无量纲函数$Q_ω(ω)\equiv ω^2/\dotω$的规范不变分析，其中$Q_ω(ω)\equiv ω^2/\dotω$是引力波频率。我们分析了1 PAT 1模型的有效性域，推导出误差估计，并表明该模型忽略的最终过渡到暴跌的影响，在一个显着更大的频率间隔比人们可能预期的。限制到螺旋区，我们发现，虽然对于质量比$q = m_1/m_2\le 10$ TEOBResumS与NR在很大程度上是不可区分的，但是1 PAT 1具有显著的退相$\gtrsim 1$ rad;相反地，对于$q\gtrsim 100$，1 PAT 1被估计为在大的频率间隔上具有相位误差$<0.1$ rad，而TEOBResumS与它产生相位差$\gtrsim1$ rad。最关键的是，在相同大的频率间隔上，我们发现在中间状态$15\lesssim q\lesssim 64$中TEOBResumS和1 PAT 1之间具有良好的一致性，其中$<0.5$ rad在它们之间失相。对TEOBRes…
2022-11-02 gr-qc
Quasinormal modes and their excitation beyond general relativity. II: isospectrality loss in gravitational waveforms
The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰杰工程学院）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
研究超越广义相对论中黑洞的quasinormal模式及其激发，探讨等谱性损失对引力波时间域环形衰减的影响，通过数值模拟分析两种基本模式的识别难度。
2026-04-14 gr-qc hep-th
Dynamical model of expansion free dissipative perfect fluids in general relativity
本文研究了球对称自引力星，它被认为是无膨胀耗散的理想流体分布。最近的一些研究表明，膨胀自由的动力星必须加速和耗散。我们采用了一些方法得到了这类恒星动力学模型的解析解。首先，在准静态扩散近似下，证明了动力星的密度是均匀的，并且是\Lamada控制的。其次，还讨论了自相似解来描述动力学模型。
2020-05-12 gr-qc
An introduction to local Black Hole horizons in the 3+1 approach to General Relativity
我们提出了一个介绍动力学捕获视界准本地模型的黑洞视野，从一个初始值问题的角度来建设通用黑洞时空。我们着重于这些视界的几何和结构性质，作为一个主要的应用，在天体物理场景中的黑洞时空的数值演化和分析。在这种情况下，我们讨论了它们的双重作用，作为一个“先验”的成分，在某些配方的爱因斯坦方程和作为一个“后验”的工具，诊断动态黑洞时空。作为对准局域视界物理第一性原理讨论的补充，我们强调了这些超曲面的“刚性”性质及其作为近视界强场时空动力学特权几何探针的作用。
2011-08-11 gr-qc
Black Hole-Neutron Star Binaries in General Relativity: Quasiequilibrium Formulation
本文提出了一种新的数值方法来构造黑洞-中子星双星的准平衡模型。我们解决了广义相对论的约束方程，共形薄三明治形式主义分解，连同中子星物质的欧拉方程。我们采取的系统是固定在一个共转框架，从而假设存在一个螺旋Killing矢量。我们解决这些耦合方程的背景度量的克尔-Schild黑洞，这占中子星的黑洞的同伴。在本文中，我们采用多方状态方程的中子星物质，并假设大的黑洞--中子星的质量比。这些简化使我们能够专注于强场，黑洞同伴的存在下的准平衡中子星模型的建设。我们总结了几个代码测试的结果，与牛顿模型进行比较，并在一个完全相对论的框架中定位潮汐扰动的发生。
2004-07-20 astro-ph gr-qc
Recent results in mathematical relativity
我们回顾了最近的结果有关的整体结构的真空爱因斯坦方程的解决方案。所涵盖的主题包括准本地质量，强宇宙审查，非线性稳定性，新的建设的解决方案的约束方程，提高理解的渐近性质的解决方案，存在的解决方案与低的规则性，和建设的初始数据与捕获表面或明显的地平线。这是一个扩大版的全体讲座，主办的经典和量子引力，在GR17会议在都柏林举行，在2004年7月。
2004-10-31 gr-qc
Testing General Relativity using Quasi-Periodic Oscillations from X-ray Black Holes: XTE J1550-564 and GRO J1655-40
我们使用相对论性岁差模型（RPM）（Stella et al. 1999 a）和Rossi X射线定时探测器的准周期振荡（QPO）观测结果来推导对这些源的黑洞性质的约束，并在强场区域测试广义相对论（GR）。我们扩展了Motta等人（2014 a，b）概述的技术，使用同时测量的QPO对，而不是三胞胎，并扩展了基础时空度量，以限制对天体物理学黑洞的GR预测的潜在偏差。为了做到这一点，我们修改RPM模型的Kerr-Newman-deSitter时空和模型的径向，黄道和垂直频率的变化。我们比较我们的模型与XTE J1550-564和GRO J1655-40的X射线数据，使用强大的统计技术来约束黑洞的参数和GR的偏差。对于这两个源，我们约束特定的GR偏差小于千分之一。
2021-09-15 astro-ph.HE gr-qc
Irrotational Binary Neutron Stars in Quasiequilibrium in General Relativity
双星轨道上的中子星发射出引力波，并缓慢地螺旋在一起。在这个螺旋上升过程中，预计它们的涡度很小。事实上，将系统视为具有零涡度是一个很好的近似，即，是无旋的由于轨道周期比辐射反应时间尺度短得多，因此将系统视为通过一系列平衡态演化，这也是一个很好的近似，在每个平衡态中，引力辐射被忽略。在牛顿引力理论中，通过引入速度势，可以大大简化平衡无旋双星的流体动力学方程。该方程简化为一个泊松方程的潜力，和一个伯努利型积分的密度。我们表明，类似的简化可以在广义相对论中进行。由此产生的方程比问题的其他公式更容易求解。
1998-05-04 astro-ph gr-qc
Conserved quantities in general relativity: from the quasi-local level to spatial infinity
我们通过使用[26]中的最佳等距嵌入将闵可夫斯基时空中的Killing场移植回物理时空中感兴趣的2-曲面来定义广义相对论中的准局部守恒量。对于每个最优等距嵌入，分配洛伦兹群的李代数的对偶元素。准局部角动量和准局部质心分别对应于将该元素与旋转Killing场和增强Killing场配对。它们在庞加莱群的作用下服从经典变换定律。我们进一步证明这些定义考虑其限制为总角动量和总质心的孤立系统。这些表达式是从引力作用的哈密尔顿-雅可比分析导出的，因此满足守恒定律。由此得到了Kerr时空中的一个不变总角动量定理。对于真空渐近平坦的$1$阶初始数据集，在没有任何额外假设的情况下，证明了极限总是有限的。我们还研究了这些总守恒量的一个家庭的渐近平坦的初始数据集的真空爱因斯坦发展方程的发展。结果表明，在演化过程中，总角动量守恒。对于总的质量中心，经典的动力学公式有关的质量中心，能量和线性动量的恢复，在非线性的背景下的初始数据集的真空爱因斯坦发展方程。准定域角动量的定义为彭罗斯列表上的经典广义相对论中的第二个问题提供了答案[18]。
2014-01-29 gr-qc math.DG
Quasi-local masses in General relativity and their positivity: Spinor approach
本文用旋量方法证明广义相对论中拟局部质量的正性，给出Wang-Yau质量的纯拟局部证明，不依赖渐近延拓，并利用Dirac方程与特定边界条件实现。
2024-09-19 gr-qc math-ph math.DG
Ringing out General Relativity: Quasi-normal mode frequencies for black holes of any spin in modified gravity
本研究提出一种基于微扰谱展开的通用方法，可计算修正引力理论中任意亚极端自旋黑洞的准正模频率与阻尼时间，经标量-高斯-贝内特引力验证准确，助力引力波铃振检验研究。
2024-11-01 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A quasi-local Penrose inequality for the quasi-local energy with static references
正质量定理是广义相对论的基本结果之一。它指出，假设主导能量条件，渐近平坦时空的总质量是非负的。彭罗斯不等式通过黑洞的面积提供了质量的下界，并且与广义相对论中的宇宙审查猜想密切相关。在文献[14]中，Lu和Miao证明了Schwarzschild流形中关于拟局部能量的一个拟局部Penrose不等式。本文证明了在任意球对称静态时空中关于参照的拟局域能量的一个拟局域Penrose不等式。
2018-10-24 gr-qc math.DG
A new conformal quasi-local energy in general relativity
本文基于最优等距嵌入框架，通过将Minkowski空间的共形Killing场移植至物理时空曲面，构造了广义相对论中新的守恒准局域能量，并证明了其在渐近平坦时空中的有限性及演化守恒律。
2024-06-03 gr-qc math-ph math.DG
Quasi-universality of the magnetic deformation of neutron stars in general relativity and beyond
众所周知，中子星拥有极其强大的磁场。在其他效应中，拥有这样的场的后果之一是中子星结构的变形，连同旋转一起导致连续引力波的发射。一方面，它们内部磁场的细节大多是未知的。同样，它们的内部结构，由状态方程编码，是高度不确定的。在这里，我们提出了一个孤立的磁化中子星的轴对称模型的研究，各种现实的状态方程被认为是可行的观测和核物理约束。我们表明，它是可能的，找到简单的关系之间的磁变形的中子星，它的科马尔质量和它的圆周半径。这样的关系是准普适的，意味着它们基本上不依赖于中子星的状态方程，而只稍微依赖于磁场的组态。正如我们所讨论的，我们的结果可以帮助约束中子星内部的磁性，并更好地评估孤立的中子星的连续引力波的可探测性，而不知道它们的状态方程。我们的结果来自于广义相对论和标量张量理论--广义相对论最有希望的扩展之一--在这种情况下也考虑了标量电荷。我们表明，即使在这种情况下，广义关系仍然可以解释与广义相对论的偏差，这可能被用来对引力理论设置约束。
2021-10-11 astro-ph.HE gr-qc
Quasiequilibrium sequences of black-hole--neutron-star binaries in general relativity
通过求解广义相对论的约束方程，采用共形薄三明治分解方法，构造了任意质量比的黑洞-中子星双星的准平衡序列.我们将中子星模拟为一个满足相对论流体力学方程的定常多变体，并通过在切离球表面（视视界）施加平衡边界条件来解释黑洞。在本文中，我们专注于无旋配置，这意味着中子星和黑洞都是近似非旋转的惯性系。本文给出了多方指数n=1，质量比M_{irr} ^{BH}/ M_{B} ^{NS}=5，中子星致密化M_{ADM,0} ^{NS}/R_0=0.0879的双星系统的结果，其中M_{irr} ^{BH}是黑洞的不可约质量，M_{B} ^{NS}是中子星的重子静止质量，M_{ADM,0} ^{NS}和R_0分别是孤立的中子星Arnowitt-Deser-Misner质量和面积半径。我们的模型代表了爱因斯坦约束方程的有效解，因此可以作为黑洞-中子星双星动力学模拟的初始数据。
2006-09-15 astro-ph gr-qc
Quasinormal modes as a distinguisher between general relativity and f(R) gravity
准简正模（QNM）或引力波的衰荡相位提供了关于像黑洞这样的致密物体结构的关键信息。因此，QNM可以成为检验广义相对论（GR）及其可能偏差的工具。在广义相对论的情况下，很长一段时间以来，人们都知道两种类型的黑洞扰动：标量（Zerilli）和矢量（Regge-Wheeler）之间的关系导致了发射的引力能量的相等份额。随着对引力波的直接探测，现在很自然地要问：对于修正的引力理论，（标量扰动和矢量扰动之间的）同样关系是否成立？如果没有，是否可以用它来探测偏离广义相对论的情况。作为第一步，我们明确地表明，上述关系之间的Regge-Wheeler和Zerilli打破了一般的f（R）模型，因此这两个扰动不共享等量的发射引力能。我们讨论的影响，这种不平衡的意见和无毛猜想。
2017-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical-relativity simulations of the quasi-circular inspiral and merger of non-spinning, charged black holes: methods and comparison with approximate approaches
我们提出了完全广义相对论模拟的准圆形inspiral和合并的收费，非自旋，二元黑洞与电荷质量比$λ\le 0.3$。我们讨论的关键功能，使这些二进制文件的长期和稳定的演变。我们还提出了一种计算电磁波携带的角动量的形式，以及电磁波对黑洞视界性质的贡献。我们实现我们的形式主义，并提出了第一次在数值相对论模拟的结果。此外，我们比较我们的完整的非线性解决方案与现有的近似模型的螺旋和振铃阶段。我们表明，牛顿模型的基础上的四极近似有20%-100%的误差在关键规范不变的数量。另一方面，对于所考虑的系统，我们发现，基于Kerr-Newman时空中测试粒子运动的残余黑洞自旋的估计与我们的非线性计算在百分之几以内一致。最后，我们讨论了未来的引力波探测器检测黑洞电荷的前景，无论是使用的inspiral-merge-ringdown信号或单独的ringdown信号。
2022-08-11 astro-ph.HE gr-qc
Quasiequilibrium sequences of synchronized and irrotational binary neutron stars in general relativity. I. Method and tests
提出了一种计算近距离双星中子星在合并前准平衡位形的数值方法。流体动力学处理是在假定流动是刚性旋转或无旋的情况下进行的。后一种状态在技术上比前一种状态（同步双星）更复杂，但可以很好地代表中子星系统演化的晚期阶段。关于引力场，使用了广义相对论的近似，这相当于解决了十个爱因斯坦方程中的五个（共形平坦空间度规）。所得到的系统的偏微分方程求解通过多域谱方法。两个球坐标系介绍，一个中心的每一个明星，这导致在一个精确的描述恒星内部。由于多域方法，这种高精度扩展到强场区域。计算域覆盖整个空间，因此精确的边界条件设置为无穷大。进行了广泛的测试的数值代码，包括与最近的解析解的比较。最后给出了γ =2的多方状态方程的重子常数序列（演化序列）。
2000-12-19 astro-ph gr-qc
Nonlinear diffusion in relativistic kinetic theory
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究提出满足守恒律的非线性洛伦兹不变动理学扩散方程，其平衡解异于Jüttner分布且在牛顿极限下收敛于麦克斯韦密度，可与广义相对论爱因斯坦方程耦合。
2025-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Quasi Periodic Oscillations in X-ray Neutron Star and Probes of Perihelion Precession of General Relativity
我们将双千赫兹准周期振荡低质量X射线双星（LMXB）的X射线谱的准周期振荡（kHz QPO）与内盘中同一物质的拟牛顿开普勒频率和远地点、近地点进动频率的关系，并将15 - 60 Hz QPO（HBO）归因于远地点在中子星（NS）磁层外盘边界的近地点（或远地点）进动及其二次谐波频率与远地点和近地点进动的关系。假设内外盘的半径相互关联为2倍。得到的结论是：随着吸积率的增加，所有QPO的频率都增加，双KHz QPO的频率差减小。所得到的HBO频率与双KHz QPO之间的理论关系与实测经验公式相似。进一步提出了利用双KHz准等离子体计算NS质量的理论公式，计算结果为1.4 ~ 1.8太阳质量。LMXB的类星体可能为强引力场提供了一个精确的实验室，由此提出了一种确定LMXB NS质量的新方法。
2000-02-18 astro-ph gr-qc
