Trapping Horizons as inner boundary conditions for black hole spacetimes
利用3+1约束演化格式和切除技术,给出了一组数值构造动力学黑洞时空的内边界条件。这些内边界条件是由动力学捕获视界框架启发的,并在完整爱因斯坦方程的椭圆子系统中强制执行。在静止极限,他们减少到现有的孤立层边界条件。特征分析完成了辐射模式的内边界条件的讨论。
2007-09-18 gr-qc
Mathematical Issues in a Fully-Constrained Formulation of Einstein Equations
Bonazzola,Gourgoulhon,Grandclément,and Novak [Phys. Rev. D { \bf 70},104007(2004)]提出了3+1数值相对论的一个新公式。爱因斯坦方程的结果,根据该形式主义,在一个耦合的椭圆-双曲系统。我们已经进行了初步的分析,该系统的数学结构,特别是集中在方程的演变为一个共形度量从一个平面基准的偏差。选择狄拉克规范的空间坐标保证了该系统作为(强)双曲守恒律系统的数学特征。在边界的存在下,这种特征也取决于椭圆子系统中的位移向量的边界条件。完整演化系统的双曲和椭圆部分之间的相互作用被用来评估双曲部分的内边界条件的处方时,使用切除方法黑洞时空演化。
2008-04-08 gr-qc
Worldtube excision method for intermediate-mass-ratio inspirals: scalar-field toy model
本文针对中等质量比黑洞双星模拟中因尺度差异导致的计算成本问题,提出世界管切除方法,用含未知参数的解析模型替代小天体附近区域并通过匹配确定参数,并在标量场玩具模型中验证了不同匹配策略的可行性。
2021-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Canonical Quantization of Spherically Symmetric Einstein-Scalar Field Solutions
本文利用 Dirac 约束量子化方法研究含无质量标量场的球对称时空,得到 Wheeler-DeWitt 方程,给出动量约束的一般解,并在静态情形获得完整解。
2025-09-25 gr-qc
Classic tests of General Relativity described by brane-based spherically symmetric solutions
我们讨论了一种方法,通过研究基于膜的球对称解决方案,从观测中获得有关高维的信息。详细分析了广义相对论的三个经典检验:水星的近日点移动、太阳对光线的偏转和原子谱线的引力红移。这些测试的膜世界版本展示了与第五坐标相关的附加参数$b$。这个常数$b$可以通过与有质量和无质量粒子的观测数据进行比较来加以限制。
2014-09-03 gr-qc
Static and spherically symmetric black holes in gravity with a background Kalb-Ramond field
本文在含非最小耦合 Kalb-Ramond 场的 Lorentz 破缺引力理论中求得静态球对称黑洞精确解,分析其热力学与太阳系实验效应,并据观测约束 Lorentz 破缺参数。
2023-12-06 gr-qc
On the thermal stability of a static spherically symmetric black holes in Nash embedding framework
我们研究了非本征曲率对嵌入在五维体块中的真空球对称度规的影响所引起的形变。在这个意义上,我们研究所产生的黑洞,并得出一般的特性,如它们的质量,视界,奇点和热性质。作为测试,我们还研究了光在黑洞附近的弯曲,分析了测试粒子的运动以及非本征曲率对其运动的影响。因此,使用渐近共形平坦条件的外在曲率,一组\emph{n} -标量场的解析展开可以被定义,我们表明,相应的黑洞必须是大的,并限制在允许的值$-1/2 \leq n \leq 1.8$的范围内。因此,它们在局部上是稳定的,但不是全局优选的。
2016-07-29 gr-qc
Excised acoustic black holes: the scattering problem in the time domain
在时域内数值求解了动态扰动撞击声黑洞的流盆模型的散射过程。利用最近发展起来的数学工具,包括有限元方法,切除技术和强双曲系统的约束演化方案,探索与广义相对论的真实黑洞的类比。特别是它示出,超辐射散射的准单色波包可以产生强烈的放大信号,提供了一个显着的提取旋转能量在适当的值的涡旋的角频率和波包的中心频率的可能性。结果表明,最近发展的引力波的理论工具,可以带来的成果,在其他问题的研究,其中存在强各向异性。
2005-04-12 gr-qc
Hamiltonian dynamics in extended phase space for gravity and its consistency with Lagrangian formalism: a generalized spherically symmetric model as an example
在广义相对论的理论问题中,构造广义相对论的哈密顿公式的问题仍然是人们感兴趣的。对引力的研究大多是建立在对约束系统哈密顿动力学的狄拉克推广的基础上。同时,在扩展相空间思想的指导下,存在另一种方法来表达约束系统的哈密顿动力学。我们已经通过一个简单的各向同性模型的例子在以前的MG 12会议上考虑了这种方法的一些特点。现在我们把这种方法应用到一个广义球对称模型上,它更好地模拟了广义相对论的结构。特别地,利用整体BRST对称性和Noether定理,我们构造了BRST荷,它能对所有引力自由度产生正确的规范变换。
2013-03-06 gr-qc
Spherically symmetric gravitating shell as a reparametrization invariant system
本文的研究对象是由正压理想流体构成的球对称薄壳,它们在自身引力场和中心黑洞引力场的影响下运动,假设宇宙学常数为零。在以前的文件中推导出的一般超哈密顿重写这个球对称的特殊情况。结果作用量对引力变量的依赖性由于库查性的变换而变得微不足道。由此产生的变分原理只依赖于壳变量,是reparametrization不变,并包括第一和第二类约束。给出了约束系统的几种等价形式。排除第二类约束导致一个超哈密顿,这似乎是重叠的Ansoldi等人。在四分之一的相空间。由于Kuchasiness的变量在壳内外的史瓦西时空的视界上都是奇异的,所以动力学首先只在16个不相交的扇区内得到了很好的定义。16个部门,然而,被证明是包含在一个单一的,连接辛流形和约束扩展到这个流形的连续性。壳的两个独立时空坐标之间的泊松括号在两个视界的任何交点处都不为零。
1997-08-18 gr-qc
Simulation of primordial black hole formation using pseudo-spectral methods
在这项工作中,我们首次使用伪谱方法进行数值模拟的球对称黑洞形成的Friedman-Robertson-Walker宇宙。利用这些方法,对描述引力坍缩的微分方程进行了部分代数求解。然后,利用我们公开的代码,我们独立地检查并确认先前对形成原始黑洞的阈值的数值估计。通过使用切除技术和分析估计的吸积率,我们也能够估计的黑洞的质量,即使在大的偏离阈值的情况下。在那里,我们确认,与一个明确的例子,通过自相似标度律的黑洞质量的估计是准确的$O(15\%)$,最大允许的质量。
2020-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Linear perturbations of self-gravitating spherically symmetric configurations
提出了一种新的描述广义相对论中任意球对称背景下线性度规扰动场的协变规范不变形式。这种形式主义的优点在于它不需要将扰动分解成球面张量调和函数。此外,它不假定背景是真空,也不要求它是静态的。在真空微扰的特殊情况下,我们导出了描述任意线性引力波在Schwarzschild黑洞上传播的两个主方程。当分解成球谐函数时,它们归结为著名的Regge-Wheeler和Zerilli方程的协变推广。接下来,我们讨论的一般情况下,度量扰动耦合到物质场,并推导出一个新的约束波系统描述的三个规范不变标量的传播,从完整的度量扰动可以重建。我们应用我们的形式主义的爱因斯坦-欧拉系统,分为两部分的流体扰动。第一部分是从度规扰动出发,遵循沿背景流的简单平流方程,描述了熵和涡度的传播。第二部分描述扰动势流,它与度量扰动一起构成一个封闭的波系。
2013-01-11 gr-qc
On the stability of spherically symmetric spacetimes in metric f(R) gravity
本文研究了在度量f(R)引力下恒星球对称时空的稳定性。我们强调,这些不仅取决于特定的模型,而且还取决于特定的物理配置。通常,给出期望的$γ_{\rm PPN} \approx 1$的配置受到强烈约束,而对应于$γ_{\rm PPN} \approx 1/2$的配置受影响较小。此外,即使前者在时间上严格稳定,可接受的静态球面解的域通常收缩到相空间中的一个点。除非能找到一个物理上的理由来选择这样一个特定的配置,否则这就给目前已知的加速宇宙膨胀的度规f(R)模型带来了一个自然性问题。
2008-09-09 astro-ph gr-qc
Extended Lifetime in Computational Evolution of Isolated Black Holes
求解四维爱因斯坦方程的演化时间需要求解两种类型的方程:四个椭圆初始数据(约束)方程,其次是六个二阶演化方程。分析上,约束方程在演化的作用下保持求解,并且一种方法是简单地监视它们({ \it无约束}演化)。即使是一个孤立的真空黑洞的三维计算模拟问题也被证明是非常困难的。最近,我们注意到有两篇文章描述了非常长期的演化,至少是单个孤立的黑洞。这些结果中的每一个的基本特征是{ \it约束减法}。此外,这些方法中的每一种都是基于我们所说的“现代”爱因斯坦方程的双曲公式。根据计算经验,一般认为,使用这种现代公式对黑洞的长期稳定性是必不可少的。我们在此报告了基于更简单(“传统”)的$\dot g$ - $\dot K$配方的可比寿命结果。我们还对单个孤立黑洞进行了一系列{ \it约束}的三维演化。我们发现,约束解决方案可以产生基本上稳定的长期单孔演化。然而,我们已经发现,对于大的域,无论是约束减去,也没有约束$\dot g$ - $\dot K$在笛卡尔坐标进行的演变承认任意长寿命的模拟。失败似乎是由内部切除边界的特征引起的;这种行为通常会随着分辨率的提高而改善。
2004-07-31 gr-qc
Excised black hole spacetimes: quasi-local horizon formalism applied to the Kerr example
我们提出了一个数值工作,旨在计算切除的初始数据的黑洞时空在完整的广义相对论,使用狄拉克规范的范围内的约束形式的爱因斯坦方程。介绍了黑洞切除的孤立视界形式,重点求解了方程的非共形平坦部分,并对这部分的边界条件问题进行了评估。在稳态单黑洞的情况下,我们提出并证明了一个无边界处理的黑洞的水平线。我们比较了所得数据与著名的克尔解析解在克尔-Schild坐标,并评估了广泛使用的共形平坦近似模拟轴对称黑洞时空。我们的方法在物理和几何问题上表现出良好的一致性,特别是孤立视界多极分析的应用,以确认所获得的解决方案确实是克尔时空。最后,我们讨论了以前的建议在文献中的边界条件的共形几何的地平线上。
2009-06-10 gr-qc
The Gross-Pitaevskii equations of a static and spherically symmetric condensate of gravitons
本文考虑Dvali和Gómez假设,即引力坍缩的终态是引力子的玻色-爱因斯坦凝聚体。然后,我们构造了两个Gross-Pitaevskii方程的静态和球对称配置的凝聚。这两个方程对应于引力哈密顿量相对于红移和牛顿势的约束最小化,每给定数量的引力子。我们发现,凝聚的有效几何形状是一个引力星(DeSitter星)与一个亚普朗克宇宙学常数,质量大于普朗克尺度。因此,对应于半经典黑洞的凝聚体总是量子的,弱耦合的。最后,我们得到引力星的边界,虽然它不是视界的位置,对应于史瓦西半径。
2018-03-23 astro-ph.CO cond-mat.other gr-qc
Scalar field dark energy with a minimal coupling in a spherically symmetric background
暗能量模型和修正的引力理论得到了积极的研究,太阳系中的行为也在部分模型中得到了仔细的研究。然而,在简单的暗能量模型中,如无物质耦合的quintessence模型中,场方程的各向同性解还没有得到很好的研究。原因之一是场方程的非线性。本文构造了一种计算场方程解的方法,证明了存在一种模型可以很容易地通过太阳系试验,但也存在一种模型受到太阳系试验的约束。
2017-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of the shape of curvature peaks on the size of primordial black holes
数值模拟了在充满辐射流体的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙中,由不同的原初曲率微扰分布族播种的球对称原初黑洞(PBH)的形成.我们已经研究了依赖于曲率轮廓的初始质量$M_{\rm BH,i}$的PBH在视视界形成$t_{AH}$的时间,最终质量$M_{\rm BH,f}$吸积过程后,使用切除技术,比较$M_{\rm BH,i}$以前的分析估计使用补偿PBH模型的方法。分析估计与数值结果一致,除了大的初始扰动振幅值时,补偿模型是不太准确的。质量$M_{\rm BH,f}$和$M_{\rm BH,i}$不仅取决于压缩函数峰周围的形状,而且取决于初始曲率扰动的完整轮廓。我们还估计吸积效应,并为那些PBH的质量相关的暗物质丰度,与最终质量等于视界交叉质量,我们发现$M_{\rm BH,f}\approx 3 M_{\rm BH,i} $。
2021-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the global existence of spherically symmetric hairy black holes and solitons in anti-de Sitter Einstein-Yang-Mills theories with compact semisimple gauge groups
本文研究了四维反德西特(adS)、Einstein-Yang-Mills理论在一般半单连通和单连通规范群下的黑洞解和孤子解的存在性,主要集中在所谓的"正则"情形.在这里,我们概括的渐近平坦的情况下的结果,并比较我们的系统与类似的结果,从良好的研究广告$\mathfrak{su}(N)$系统。我们发现,分析不同的渐近平坦的情况下,在一些重要的方面:最大的区别是,$Λ<0$,解决方案是少得多的$r\rightarrow\infty$的限制,使它有可能证明整体解的存在性,现有的平凡的解决方案的某些邻域内的场方程,并在$|Λ|\rightarrow\infty$的限制。特别是,我们可以确定非平凡的解决方案,规范场函数没有零,这在$\mathfrak{su}(N)$的情况下证明是重要的稳定性。
2016-04-18 gr-qc hep-th
What simplified models say about unitarity and gravitational collapse
这篇论文是在约束动力学和量子引力QG 99会议上的一个演讲的扩展版本。回顾了关于零静质量球对称引力薄壳量子坍缩的一些工作。最近的结果Kuchasyngy分解。量子力学的构造版本是么正的,尽管如果壳层的能量足够高,它会落在史瓦西半径之下。相反,一个永久的黑洞,类似于一个短暂的黑洞和白洞对似乎是在这种情况下创建的。
1999-12-15 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
Black hole tidal charge constrained by strong gravitational lensing
球对称膜黑洞具有潮汐荷,它改变了弱透镜和强透镜的特性。即使透镜测量与史瓦西透镜一致,检测仪器的误差范围也允许一定的潮汐电荷。在本文中,我们推导出相应的约束的超大质量黑洞(SMBH)在我们的银河系中心的潮汐电荷,从第一个相对论爱因斯坦环的半径,出现在强透镜。我们发现,即使广义相对论的预测被高精度强透镜测量所证实,SMBH可能有一个更大的潮汐电荷,比太阳或中子星。
2013-12-16 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Pair Creation of Black Holes in Anti-de Sitter Space Background (I)
对于具有负宇宙学常数的球对称真空模型,考虑了一个复约束瞬子作为Schwarzschild-anti-de Sitter黑洞量子对产生的种子.相对产生几率与黑洞熵的负值成指数关系。已知黑洞熵是黑洞视界面积的四分之一。在没有一个一般的无边界的建议,开放的创建,约束瞬子的方法被用来治疗开放和封闭的对创建的黑洞。
1998-10-25 gr-qc hep-th
Charged black hole solutions of non-linear electrodynamics and generalized gauge field theories
总结了三维空间引力非线性电动力学模型中一类\emph{asymptotically anomalous}(渐近平坦,但非Schwarzschild类)引力组态的主要特征,其拉格朗日密度定义为两个场不变量的任意函数,并受几个物理容许条件的约束.这类模型及其相关的静电球对称黑洞解的特征在于真空周围和定义域边界处的拉格朗日密度的行为。
2013-04-23 gr-qc
The Existence and Distribution of Photon Spheres Near Spherically Symmetric Black Holes -- A Geometric Analysis
该研究利用黑洞时空光学几何的内禀曲率开展几何分析,证明了一般渐近行为下球对称黑洞附近光子球的存在性,以及稳定与不稳定光子球交替分隔的分布规律,验证了二者的数量关系。
2025-02-24 gr-qc math-ph math.MP
A differential-geometry approach to black hole characterization of megamaser systems in static spherically symmetric spacetimes
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(物理数学科学学院,普埃布拉自治大学);Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla(物理研究所,普埃布拉自治大学)
本文提出基于微分几何方法,通过局部和全局视角分析静态球对称时空中的巨麻星系,利用几何关系和红移快速性确定黑洞参数。
2026-01-22 astro-ph.GA gr-qc
Constraint-Preserving High-Order Compact OEDG Method for Spherically Symmetric Einstein-Euler System
本文提出了一种高阶紧凑OEDG方法,用于解决球对称爱因斯坦-欧拉系统中严格物理约束和几何奇点的问题,通过引入尺度不变振荡消除机制和双射变换,实现了高阶精度和稳定性。
2025-12-03 cs.NA gr-qc math.NA
Black holes from generalized gauge field theories
我们总结了一个广泛的分析的主要结果静电,球对称(ESS)解决方案的一类非线性电动力学模型最低限度地耦合到引力。这种模型被定义为任意函数的两个二次场不变量,由几个物理容许性要求的约束,并分裂成不同的家庭根据这些拉格朗日密度函数在真空中的行为,并在其定义域的边界。根据这些行为,ESS场的平空间能量可以是有限的或发散的。对于每一个模型,我们定性地研究了其相关引力组态的结构,这些组态可以是渐近的\emph{Schwarzschild-like},也可以在$r \rightarrow \infty$处具有反常的\emph{non Schwarzschild-like}行为(但无论如何都是渐近平坦的和良好的行为)。这些结果的扩展到非阿贝尔的情况下也被简要地考虑。
2013-01-06 gr-qc
Black holes in N=2 supergravity theories and harmonic functions
本文给出了一般d=4,N=2的超引力理论与矢量和超多重态耦合的双音BPS静态黑洞解。这些解决方案是概括的球对称Majumdar-Papapetrou黑洞解的Einstein-Maxwell引力和完全由一组约束的谐波函数。根据基本的特殊几何,这些调和函数与定义特殊Kähler流形的全纯截面的虚部相同,度量用辛不变Kähler势表示。全纯截面与调和函数的关系构成了模场的广义稳定化方程。除了渐近平坦性之外,调和函数还受到以下要求的约束:为了获得静态解,底层的Hodge-Kähler流形的Kähler联络必须为零。还解释了这些解决方案在视界附近的行为。
1997-05-28 gr-qc hep-th
Semi-classical imprints on quasinormal mode spectra
本文计算半经典黑洞静态极限的拟正规模频率,通过两点M-分数近似构造插值度规,并离散化本征系统求解标量场微扰,给出对史瓦西解的偏差约束及轴对称特征的模拟潜力。
2024-11-08 gr-qc
Dyonic BPS Saturated Black Holes of Heterotic String on a Six-Torus
在有效的杂合超弦理论紧化的六环面,我们得到最低能量(超对称),静态,球对称的解决方案,这是明显不变的目标空间$O(6,22)$和强弱耦合$SL(2)$对偶对称性与28个电和28个磁荷受一个约束。具有恒定轴子的解的类对应于受两个电荷约束的双子组态,其中纯电[或纯磁]和双子组态分别保持$N=4$的${1\over 2}$和${1\over 4}$超对称性。在这一类中,一般的双子组态有一个极端Reissner-Nordstr\”om黑洞的时空,而更多约束电荷的组态有一个零或裸奇点。
1995-11-05 gr-qc hep-th
Conditional Symmetries and the Canonical Quantization of Constrained Minisuperspace Actions: the Schwarzschild case
在速度约束作用量的二次方程的相空间中,条件对称被定义为超度规和超势的同时共形对称。证明了这种对称性对应于变分(Noether)对称性,用这些对称性作为波函数的量子条件需要一种选择规则。作为一个例子,minisuperspace模型,从减少爱因斯坦-希尔伯特作用,考虑静态,球对称配置和r作为独立的动力学变量,是正则量子化。该约化作用量的条件对称性被用作波函数的补充条件。他们的可积性条件规定,在第一阶段,只有一个现有的三个对称性可以一贯强加。在第二阶段,导致唯一的Casimir不变量,这是其余两个的产品,作为唯一可能的第二个条件$Ψ$。动力学演化的唯一性意味着需要将运动的二次积分识别到重新参数化生成器。这可以通过固定一个合适的参数化的r-lapse函数,利用自由来任意重新标度它来实现。在这个特定的参数化的措施被选为超度量的行列式。组合Wheeler-DeWitt和线性条件对称方程的解被发现并被认为取决于两个“比例因子”的乘积。
2012-08-02 gr-qc math-ph math.MP
Black hole evolutions: Lessons from bifurcation theory
Memorial University(纪念大学)
通过稳定性算子的可逆性研究边缘外俘获面演化的唯一性,利用分岔理论分类非唯一演化,并在多种时空中识别实例。
2026-05-28 gr-qc
Dirty black holes: Spacetime geometry and near-horizon symmetries
我们考虑一个静态但一般的黑洞的时空几何(即视界几何和拓扑不一定是球对称的)。它表明,由纯粹的几何技术,曲率张量,特别是爱因斯坦张量,表现出非常高的对称性,因为接近地平线。因此,应力-能量张量在任何静态Killing视界附近都将受到高度约束。更具体地说,它示出-在地平线上-的应力能量张量块对角化成“横向”和“平行”块,这个张量的横向分量是成比例的横向度量,这些属性保持不变的静态共形变形。此外,我们推测,这种几何对称性的基础Carlip的概念的渐近近地平线共形对称控制的黑洞的熵。
2004-02-22 gr-qc hep-th
Minisuperspace Canonical Quantization of the Reissner-Nordstrom Black Hole via Conditional Symmetries
我们利用条件对称方法在经典和量子水平上研究了超小空间球对称模型的$r$ -演化。在引力加电磁作用下对坐标$t$、$θ$和$ϕ$进行积分后,位形空间相关的动力学变量对应于$r$相关的度规函数和静电场。在约束系统(Dirac - Bergmann,ADM)关于径向坐标$r$的形式化的背景下,我们建立了一个点样重参数化不变拉格朗日量.可以看出,在时间流逝的常势参数化中,相应的小超空间是洛伦兹三维平坦流形,它显然允许六个Killing向量场加上一个位似场。弱零的$r$ -哈密顿量保证了与六个Killing场相关的相空间量是线性完整运动积分。位似场又提供了一个运动的流变积分。这七个积分包括整个经典解空间,即Reissner-Nordström黑洞的时空,$r$ -重新参数化不变性,因为一个因变量保持不固定,和两个二次关系满足的积分常数。然后,我们使用量子类似物的经典条件对称性,并表明,这种对称性的存在产生的惠勒-德维特方程的解决方案,作为一个半经典的分析表明,表现出良好的相关性与经典政权。我们使用所得到的波函数来研究去除经典奇异性的可能性。
2013-09-24 gr-qc
Structure and thermodynamics of charged nonrotating black holes in higher dimensions
我们分析了$D$维($D \geq 4$),渐近平坦或Anti-de-Sitter,带电黑洞解的结构和热力学性质,产生于广义非线性电动力学与广义相对论的最小耦合。这种分析处理静态球对称(基本)配置与球形地平线。我们的方法是基于研究的行为(在真空中,并在其定义域的边界上)的拉格朗日密度函数表征的非线性电动力学模型在平坦的时空。这些功能的约束,由一些容许条件赞同相应的理论,这是在几个家庭,其中一些支持基本解决方案,在平坦的空间,这是非拓扑孤子的物理一致性。这种分类导致了一个类似的基本黑洞解的相关引力非线性电动力学,其几何结构进行了彻底的探讨。一个一致的热力学分析可以开发的子类的家庭,其相关的黑洞解的行为渐近的史瓦西度规(在宇宙学项的情况下)。在这些情况下,我们获得了主要热力学函数的行为,以及它们之间重要的有限关系。特别是,我们发现的一般方程确定的极端黑洞的每一个模型,和一个一般的Smarr公式,有效的小学黑洞解这样的模型。我们还考虑了尺度变换的单参数群,它是平坦时空中任何非线性电动力学场方程的对称性。
2019-02-04 gr-qc
Abelian and non-Abelian mimetic black holes
该研究通过仿射扩展的爱因斯坦-杨-米尔斯系统,探讨了阿贝尔和非阿贝尔情况下黑洞的构造,发现非阿贝尔SU(2)解可支持任意整数磁参数的非阿贝尔配置。
2025-11-27 gr-qc hep-th
Quantum Amplitudes in Black-Hole Evaporation: Complex Approach and Spin-0 Amplitude
研究了类Schwarzschild黑洞在引力坍缩过程中的量子力学衰变。我们评估了从初始状态到最终状态的跃迁的量子振幅(而不仅仅是概率),并表明在坍缩到黑洞的过程中没有信息丢失。引力场和标量场的边界数据被放置在初始类空超曲面$Σ_I$和最终曲面$Σ_F$上。这些渐近平坦的3-曲面由洛伦兹固有时间间隔$T$分开,在空间无穷远处测量。通过将$T$旋转到下半复平面$T\to {\mid}T{\mid}\exp(-iθ), 0<θ\leqπ/2$中,使边值问题在经典和量子力学上都是适定的。这对应于Feynman的$+iε$处方。对于经典边值问题,我们计算了二阶变分经典洛伦兹作用量$S^{(2)}_{class}$作为边界数据的泛函。根据费曼的理论,从定义良好的复$T$振幅恢复到极限$θ\to 0_{+}$中的洛伦兹量子振幅.狄拉克对约束系统量子化的正则方法表明,对于局部超对称引力理论,振幅正好是半经典的:除了超对称约束的δ泛函之外,弱扰动的振幅是$\exp(i S^{(2)}_{class})$。我们把这样的量子振幅弱标量场配置$Σ_F$,采取弱最终引力场是球对称的。治疗涉及绝热解决方案的标量波动方程。这扩展了我们以前的工作,给出了这种量子振幅的实部和虚部的明确表达式。
2010-02-21 gr-qc
Horndeski theories confront the Gravity Probe B experiment
在这项工作中,我们研究了各种性能的旋转陀螺仪的背景下Horndeski理论。特别是,我们集中在两个特定的情况下-(a)当陀螺仪遵循测地线轨迹和(b)当它被赋予加速度。在这两种情况下,除了发展基本的形式主义外,我们还应用同样的理论来理解旋转陀螺仪在各种静态和球对称时空中的运动。作为一个热身练习,我们从Schwarzschild deSitter时空开始,给出了两个带电的Galileon黑洞和一个黑洞在标量耦合Einstein-Gauss-Bonnet引力中的结果。在所有这些情况下,我们都证明了旋转陀螺仪可以用来区分黑洞和裸奇点。此外,利用重力探测器B实验测地岁差的数值估计,我们将黑洞的规范/标量荷约束在Horndeski理论中。本文还讨论了影响。
2018-06-07 gr-qc hep-th
Slowly evolving horizons in Einstein gravity and beyond
我们在广义相对论和爱因斯坦-高斯-邦纳(EGB)引力下研究了缓慢演化的动态黑洞的事件视界候选者。这种类型的地平线候选人已被称为缓慢演变零表面(SENS)。它表示一个动态黑洞的近平衡态。我们展示了三个不同的度量的时间演化的表面。首先,我们找到这样一个表面的收费Vaidya度量和显示的参数空间的黑洞得到限制,允许物理上允许缓慢发展的零表面。然后,我们考虑一个超平移Vaidya的解决方案,其中包含一个非球形的视界和研究的SENS的属性。这时空产生一个非零剪切的SENS由于超平移场的存在。球对称Vaidya的解决方案在EGB引力的SENS产生的吸积率,取决于地平线的大小上的约束。我们还表明,黑洞力学的第一和第二定律可以建立这些缓慢演变的表面。
2023-01-31 gr-qc hep-th
Shadow, Emission, and Strong-Field Lensing of Dilatonic Black Holes
Institute for Experimental and Theoretical Physics, Al-Farabi Kazakh National University(阿尔法拉比哈萨克国立大学实验与理论物理研究所);Abai Kazakh National Pedagogical University(阿拜哈萨克国立师范大学)
研究静态球对称类dyon膨胀黑洞的阴影、强场光学性质,分析电荷Q和膨胀耦合参数a对光子球半径、临界碰撞参数和阴影半径的影响,并与M87*和SgrA*观测数据比较约束模型参数。
2026-10-30 gr-qc hep-th
Thermodynamic analysis of black hole solutions in gravitating nonlinear electrodynamics
本文研究了三维空间中静电荷黑洞解的热力学性质。这些模型在平坦空间中的动力学的拉格朗日密度被定义为规范场不变量的任意函数,受物理容许性的某些要求的约束。根据真空中拉格朗日密度的行为和它们定义域的边界,在平坦空间中对这些理论进行详尽的分类,定义了12个容许模型族。当这些模型被耦合到重力,平坦的空间分类导致一个完整的特征的相关套引力静电球对称解决方案,其中心和渐近行为。我们专注于九个这些家庭,支持渐近Schwarzschild一样的黑洞配置,其中的热力学分析是可能的和相关的。这样,热力学定律被扩展到这些家庭的黑洞解的集合,为相关的状态变量的一般行为进行了分类和彻底分析的上述边界性质的拉格朗日。此外,我们发现普遍的标度律(持有和属于任何九个家庭的模型的所有黑洞解是相同的)运行的热力学变量与电荷和视界半径。这些尺度变换形成了一个单参数乘法群,导致了普遍的“重整化群“类一阶微分方程。这些方程的特征束产生了与这些引力非线性电动力学中的任何一个相关联的全套黑洞状态.
2013-09-28 gr-qc
Geometrically Regular Black Holes with Hedgehog Scalar Hair
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Center for Theoretical Physics of the Universe(宇宙理论物理中心)
本文研究基于广义相对论的简单理论,结合约束标量三元组和辅助非传播三形式场,通过球对称刺猬假设构造出连续精确的几何正则黑洞家族,其核心为de Sitter,外侧趋近Schwarzschild,具有拓扑标量发和连续二次参数,但无标量电荷。
2026-07-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamics of thin accretion disks and accretion around a charged-PFDM black hole
Department of Physics, Guizhou University(贵州大学物理系)
本文研究了带电PFDM黑洞的薄吸积盘动力学,发现其辐射效率和总辐射率高于Schwarzschild黑洞,且参数影响吸积过程的关键特性。
2026-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Distinguishing gravitational and emission physics in black-hole imaging: spherical symmetry
对超大质量黑洞成像并提取物理信息需要对黑洞附近的引力和天体物理条件都有很好的了解。当黑洞的几何特性被很好地理解时,提取关于发射特性的信息是可能的。类似地,当发射特性被充分理解时,提取关于黑洞几何形状的信息是可能的。然而,目前在几何和发射方面都存在不确定性,这不可避免地导致对观测结果的解释出现退化。在这里,我们探讨不同的几何形状和发射系数的影响时,建模的球形吸积黑洞的成像。采用Rezzolla-Zhidenko参数度量模型任意静态黑洞,我们首先演示了阴影大小测量如何在多维空间的度量偏差参数,甚至在无限精度测量的限制下留下退化。然后,在有限的精度,我们表明,这些退化区域可以约束时,多条信息,如阴影的大小和峰值图像强度对比度,相结合。这种退化可以通过增加角分辨率和通量灵敏度的测量来消除。虽然我们的方法仅限于球对称,因此理想化,我们希望我们的结果也举行时,考虑更复杂的几何形状和排放过程。
2022-01-14 astro-ph.HE gr-qc
Quasi-periodic relativistic shells in reflecting boundaries: How likely are black holes to form?
研究受限反射边界中两个同心壳层的引力系统,数值和解析分析表明,即使收缩壳层接近黑洞,能量转移可维持稳定周期运动,且零壳层可通过递推方程精确描述。
2023-12-21 gr-qc hep-th
Observational Limits on Einasto Dark Matter Parameters from Event Horizon Telescope Images of Sgr A$^{*}$ and M87$^{*}$
University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);Khazar University(哈萨尔大学);Stellenbosch University(斯坦陵布什大学)
该研究利用事件视界望远镜图像,通过构建度量函数,分析光子势等,结合测量的阴影直径和黑洞质量,对艾纳斯托暗物质参数进行贝叶斯参数估计,得出对暗物质分布的限制,为未来EHT观测细化限制及区分暗物质描述提供基础。
2026-07-10 gr-qc
Galactic Dark Matter in the Phantom Field
我们调查的可能性,银河系的暗物质存在的情况下,幻影场是负责的暗能量。我们得到了这类中心有一个超大质量黑洞的星系系统的静态球近似解。度量函数的解满足$g_{tt} = - g_{rr}^{-1}$ .在旋涡星系中,由于观测到旋转恒星以近似恒定的切向速度沿圆形轨道运动,因此空间不均匀的幻影场背景具有指数势。为了避免真空在高频率下的量子不稳定性,有效理论中定义的幻影场只在低能量下有效。在这个假设下,我们进一步研究以下性质。虚场低能$S$波激发到中心黑洞中的吸收截面为中心黑洞的水平区域。由于下落的幻影粒子具有总的负能量,幻影能量的吸积与黑洞质量的减少有关,据估计,在宇宙的一生中,黑洞的质量远小于太阳的质量。使用一个简单的模型与冷暗物质非常弱耦合的“{ \it低频}”幻影粒子,这是从背景中产生的,我们表明,这两个密度可以在星系中是准稳定的。
2012-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black Holes in Asymptotically Safe Gravity
本章综述渐近安全引力中黑洞研究,涵盖重整化群改进模型、布赫达尔极限修正、自洽改进方法及熵与量子修正势等进展,并指出渐近修正受最小作用量原理约束。
2024-02-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th