Analytical solutions of the geodesic equation in the (rotating) black string-(anti-) de sitter spacetime
本文在Schwarzschild-(反)de Sitter和Kerr-(反)de Sitter时空中增加了一个紧维,它描述了(旋转)黑弦-(反)de Sitter时空.我们研究了测试粒子和光线在这个时空中的测地线运动。给出了测地线方程的Weierstrass椭圆函数和Kleinian sigma超椭圆函数的解析解。我们还讨论了可能的轨道,并根据粒子的能量和角动量对它们进行了分类。此外,将所得结果与Schwarzschild-(反)de sitter时空和Kerr-(反)de sitter时空进行了比较.
2017-10-13 gr-qc
Geodesic equations in the static and rotating dilaton black holes: Analytical solutions and applications
本文研究了静态[GMGHS(Gibbons,Maeda,Garfinkle,Horowitz和Strominger),磁荷GMGHS,荷电GMGHS]和旋转(Kerr-Sen介子-轴子)黑洞周围的类时测地线和零测地线.测地线方程求解的Weierstrass椭圆函数。为了对黑洞周围的轨道进行分类,我们使用了解析解和有效势技术,然后根据守恒能量和角动量来描述不同类型的轨道。此外,使用所获得的结果,我们研究天体物理学的应用。
2016-07-20 gr-qc
Lense-Thirring effect and precession of timelike geodesics in slowly rotating black hole and naked singularity spacetimes
本文研究了慢转裸奇点时空中相对论束缚轨道的Lense-Thirring进动频率和近星点进动的性质。我们证明了在缓慢旋转的裸奇点时空中,静止的测试陀螺的进动频率是唯一的,因此,我们可以很容易地将它们与缓慢旋转的克尔黑洞时空区分开来.另一方面,我们还表明,在缓慢旋转的Joshi-Malafarina-Narayan(JMN 1)裸奇点时空中,类时束缚轨道的负进动是允许的,这是不可能在克尔和缓慢旋转的零裸奇点时空。
2021-09-23 gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating spacetimes
由于中微子的捕获对冷却过程或引力波的捕获产生影响,包含被捕获的零测地线区域的极其紧凑的物体可能与天体物理学相关。这些物体以前曾在球对称的假设下进行过研究。在本文中,我们考虑了一个简单的推广,通过研究零测地线的捕获的Hartle-Thorne慢旋转近似的框架下采取的一阶在角速度,并考虑一个均匀的发射率为零测地线的均匀密度的对象。我们计算有效的潜力和逃逸锥的零测地线,以及它们如何依赖于时空的参数,并计算了“本地”和“全球”的效率系数的捕获。我们表明,由于旋转的捕获效率是不同的同向旋转和逆行零测地线,捕获甚至可以发生$R>3GM/c^2$,相反,在没有旋转的情况下发生的。
2020-11-27 gr-qc
Geodesics in the field of a rotating deformed gravitational source
研究了近似Hartle-Thorne度规描述的旋转变形源的引力场中的赤道测地线。在大质量粒子的情况下,我们推导出在相同的近似解析表达式的轨道角速度,特定的角动量和能量,和半径的边缘稳定和边缘绑定的圆形轨道。此外,我们还计算了类光圆测地线的轨道角速度和半径。数值研究了标架拖曳效应和源的四极形变对实验粒子运动的影响。我们表明,源于旋转的影响可以平衡的影响,由于扁率的源。
2015-10-07 gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating extremely compact Tolman VII spacetimes
由于引力波或中微子的捕获,隐藏在极其紧凑的物体内部的被捕获的零测地线区域具有天体物理学的重要性。对于球对称的极紧天体,零测地线的俘获效应得到了广泛的研究。最近,在具有均匀能量密度分布和均匀发射率分布的零测地线的内部线性化\mbox{Hartle--Thorne}时空的最简单可能模型中,处理了极紧凑物体的旋转对零测地线捕获的影响。在这里,我们扩展的情况下,线性化的\mbox{Hartle--Thorne}时空的捕获效果的旋转影响的研究托尔曼VII球对称的解决方案的基础上,我们假设零测地线的发射率成正比的能量密度的托尔曼VII对象具有二次径向轮廓。我们证明增强(抑制)的捕获效果的情况下,反向旋转(同向旋转)零测地线由于行为的有效电位和逃逸锥的零测地线的线性化哈特尔-索恩-托尔曼七时空。在依赖于这些时空的参数,我们确定的“本地”和“全球”系数的效率的捕获和比较的结果与旋转时空的基础上的内部史瓦西时空。我们证明,在托尔曼VII时空的捕获是更有效的,被允许在对象的半径大于那些捕获内部史瓦西时空,甚至发生在$R>3.3M$。
2021-08-21 gr-qc
Geodesic analysis and black hole shadows on a general non--extremal rotating black hole in five--dimensional gauged supergravity
在这项工作中,由于高维理论预测的黑洞的存在,不同于他们的四维对应的动机,我们分析了测地线和黑洞的阴影一般非极值五维黑洞。考虑中的系统对应于Chong-Cveti-Lü-Pope(Phys. Rev.Lett. { \bf 95},161301(2005)),其具有Myers-Perry黑洞作为极限。
2021-08-10 gr-qc
Models of rotating boson stars and geodesics around them: new type of orbits
为了构造广义相对论中的旋转玻色子星,我们开发了一个高精度的数值程序,能够求解耦合的Einstein-Klein-Gordon系统。自由场和自相互作用场,四次和六次潜力,被认为是。特别地,我们给出了转动量子数为$k=3$和$k=4$的转动玻色子星的第一个数值解,以及用$k=2$首次确定了自由场玻色子星的最大质量。我们还研究了$k=1$、$2$和$3$在旋转玻色子星产生的时空中的类时测地线。测地线方程的数值积分使我们能够确定一种特殊类型的轨道:零角动量轨道。这些轨道非常靠近中心,与克尔黑洞周围的轨道有质的不同。如果这样的轨道被观测到,它们将对像银河系中心这样的天体物理紧凑物体施加严格的限制。
2014-07-19 gr-qc
Study of circular geodesics and shadow of rotating charged black hole surrounded by perfect fluid dark matter immersed in plasma
在这项工作中,我们考虑一个旋转的带电黑洞周围的完美流体暗物质。我们认为该系统是沉浸在非磁化,无压等离子体。首先,我们评估零测地线,以研究同向旋转和反向旋转的光子轨道。此外,我们分析零测地线以计算天球坐标($α, β$)。天体坐标用于确定黑洞阴影半径($R_s$)。随后,我们详细地观察和分析了黑洞时空、理想流体暗物质和等离子体参数($a$,$Q$,$χ$,$k$)对黑洞阴影的影响。最后,我们研究了等离子体分布对光子遇到的黑洞时空的有效势($V_{eff}$)的影响。本文还根据$M87^{*}$中心超大质量黑洞的观测数据给出了等离子体参数的界。
2022-02-01 gr-qc
On Geodesic motion of particles with zero energy in Kerr and rotating dirty black holes
本研究探究零能量粒子的类时测地线性质,发现其与 Schwarzschild 黑洞测地线运动的相似性,证明一般轴对称黑洞中零能量粒子无闭合轨道,排除了其导致质心系能量无界的可能。
2024-10-07 gr-qc
Scalar quasinormal modes, Lyapunov exponents and radii of null geodesics of rotating regular black holes
本文采用WKB和矩阵方法计算了旋转Bardeen和Hayward常规黑洞的标量准正模,分析了模型参数的影响,并验证了eikonal准正模与零测地线性质间的联系。
2025-04-30 gr-qc
Trapping of waves and null geodesics for rotating black holes
本文给出了Kerr和Kerr-de Sitter黑洞及其定态扰动下线性波和零测地线的动力学性质。这两者通过几何光学近似紧密联系在一起。对于零测地流的关键属性是r-正常双曲的陷阱集和线性波它是准正常模式的分布:精确的量子化条件不成立的扰动,但对衰减率和统计的频率的界限仍然有效。
2013-10-25 gr-qc
Detailed study of geodesics in the Kerr-Newman-(A)dS spactime and the rotating charged black hole spacetime in $f(R)$ gravity
本文详细研究了与Kerr-Newman-(A)dS时空相对应的静态和旋转带电黑洞时空中的测地线方程。导出了实验粒子和光线的运动方程,并给出了它们的Weierstrass $\wp$,$ζ$和$σ$函数以及Kleinian $σ$函数的解。借助参数图和有效势分析了测地线运动,并对可能的轨道类型进行了分类。这个时空也是具有常曲率标量的$f(R)$引力的解。
2016-07-19 gr-qc
Chaotic motion of particles in the accelerating and rotating black holes spacetime
研究了加速旋转黑洞时空背景下类时粒子沿测地线的运动。利用Poincaré截面、功率谱、快李雅普诺夫指数指标和分岔图等方法证实了粒子测地线运动存在混沌。此外,我们探讨了加速和转动参数对黑洞时空中类时测地粒子混沌行为的影响。结果表明,加速度为粒子的测地线运动带来了更丰富的物理意义。
2016-08-12 gr-qc
Dynamics of Geodesics in Non-linear Electrodynamics Corrected Black Hole and Shadows of its Rotating Analogue
Dibrugarh University(迪布鲁加尔大学);DHSK College(DHSK学院)
本研究围绕受重夸克系统启发的非线性电动力学修正黑洞展开,分析其周围粒子测地线特性,并通过修正算法生成旋转对应体以研究能层与阴影,拓展了黑洞动力学研究范畴。
2025-10-01 gr-qc
Rotating and charged Taub-NUT-(A)dS spacetimes on a 3-brane
在Randall-Sundrum II方案中,我们构造了3-膜上具有四维宇宙学常数的有效Einstein方程的新解.带电解是通过假设3-膜上存在局域麦克斯韦场而得到的。讨论了具有NUT参数的中性旋转膜世界时空中的类时圆测地线和零圆测地线,发现在赤道平面上不可能出现这种测地线。在非赤道平面上,负潮荷可以出现类时圆测地线,但我们没有找到数值结果来支持非赤道零圆测地线的存在。
2020-08-09 gr-qc
Investigation the geodesic motion of three dimensional rotating black holes
研究了三维中性Brans-Dicke Dilaton黑洞、BTZ黑洞和2+1黑洞时空中的测地线方程。我们使用的过程中分离的Hamilton-Jacobi方程获得的运动常数。完整地给出了目标黑洞时空中测地线方程的解析解。此外,测地线方程求解的Weierstrass椭圆函数。此外,利用解析解和有效势技术,对黑洞周围的轨道进行了分类。同时,利用解析解和有效势,并考虑多项式的零点,给出了一些可能的轨道。最后,我们将我们的结果与Cruz { \it et. al.} \cite{Cruz:1994ar}和我们指出的分析方法,这是适用于本文的好处。
2019-04-01 gr-qc
Circular geodesic orbits in the equatorial plane of a charged rotating disc of dust
本文研究带电旋转尘埃盘外部时空中中性试验粒子的赤道圆形测地轨道,推导出适用于一般渐近平坦轴对称稳态反射对称电真空时空的角速度、比能量和比角动量闭合公式,并比较了其与Kerr-Newman黑洞附近圆周运动的异同。
2024-08-28 gr-qc
Rotating normal and phantom Einstein--Maxwell--dilaton black holes: Geodesic analysis
根据这五个参数,导出了黑洞上Einstein-Maxwell-Maxwell的转动对应体.我们讨论了它们的物理和几何性质,并研究了它们的零测地线和类时测地线,包括圆轨道。Lense-Thirring效应被认为是。
2018-12-20 gr-qc hep-th
Geodesics for particles with negative energy in Kerr's metric
根据彭罗斯效应,负能量粒子可以存在于旋转黑洞的能层中。我们分析了这种粒子的测地线,并表明在旋转的黑洞的能层中没有圆形和椭圆形轨道。我们还表明,有测地线开始和终止于奇点和目前的条件下,这样的测地线不开始和终止于奇点。
2022-10-10 gr-qc
Null geodesics and shadows of slowly rotating wormholes immersed in dark matter halos
本文研究嵌入NFW、TF和PI暗物质晕中的慢速旋转虫洞,通过构造形状函数分析零测地线与阴影形态,发现尖峰型晕产生更小不对称阴影,核心型晕产生近似圆形阴影。
2025-09-20 gr-qc
Geodesic structure of a rotating regular black hole
本文通过求解轨道运动方程研究了粒子在旋转正则黑洞周围的动力学,发现特征长度参数在黑洞缓慢旋转时对轨道轨迹产生显著影响,并证实了赤道平面外存在类似Kerr黑洞的第四个运动常数。
2019-08-05 gr-qc
High energy physics in the vicinity of rotating black holes
本文的目的是考虑旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在能层引力半径内区域产生的有质量和无质量粒子的测地线的存在导致了两个粒子在中心质量框架中获得很高能量的不同可能性。根据已证明的极值球面轨道定理,给出了所有这类测地线的分类。考虑了当一个粒子(临界粒子)沿“白洞”测地线以接近上限的角动量运动而另一个粒子沿通常测地线运动时能量无限增长的情况,以及第一个粒子的负角动量无限增长的情况.
2015-03-14 gr-qc
Geodesics in supersymmetric microstate geometries
有人认为超对称微态几何是经典不稳定的。不稳定性的一个论点涉及到考虑一个大质量粒子在这样一个时空的能表面附近的运动。它表明,可以触发的不稳定性的粒子,开始任意远离能面。不稳定性的另一个论点是与这些几何中零测地线的稳定捕获现象有关。这种捕获的最对称的微观几何形状的详细研究。研究发现,有几种不同类型的陷获零测地线,既有反绕的,也有逆行的。微态几何中的测地线与黑洞几何中的测地线有几个重要的区别。在这些几何形状的能量提取的彭罗斯过程进行了讨论。
2017-02-13 gr-qc hep-th
Gravitomagnetic effects for polar circular geodesic orbits around a central rotating body
本文考虑了在含有中心旋转体固有角动量J的极平面上的试验粒子的圆形测地线轨道对开普勒周期的重磁修正。
2003-06-06 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Null geodesics and shadow of a rotating black hole in extended Chern-Simons modified gravity
在四维空间中,对广义相对论的陈-西蒙斯修正是在爱因斯坦-希尔伯特项中加入一个耦合到第一类庞特里亚金密度的标量场。在这个理论中,最近引起了相当大的关注,史瓦西度规作为一个精确的解决方案,这就是为什么这个模型抵制几个观测约束。相反,旋转的黑洞解不是由克尔度规给出的,而是由它的一个修正给出的,到目前为止,只知道旋转慢,耦合常数小。在本文中,我们表明,在这种近似下,零测地线方程可以集成,这使我们能够调查的阴影投下的黑洞。我们讨论如何,除了角动量的解决方案,耦合到陈-西蒙斯长期变形的形状的阴影。
2010-06-28 gr-qc
Do electromagnetic waves always propagate along null geodesics?
我们发现精确的解决方案,麦克斯韦方程组书面的四个矢量的潜力,在非旋转,以及哥德尔和克尔时空。我们证明,麦克斯韦方程组可以减少到两个非耦合的二阶微分方程的组合的四个矢量位的组件。精确的电磁波解是在给定的引力场背景下写出的。我们发现在非旋转球对称时空中,电磁波沿零测地线传播。然而,哥德尔和克尔时空中的电磁波并不表现出这种行为。
2017-09-08 gr-qc
Investigation of circular geodesics in a rotating charged black hole in the presence of perfect fluid dark matter
在这篇工作中,我们得到了一个在理想流体暗物质(PFDM)存在下的带电黑洞解,并讨论了它的能量条件。通过结合Newman-Janis算法获得了与该黑洞解的旋转化身相对应的度量。然后,我们计算两种类型的圆形测地线,即零测地线和类时测地线的旋转时空几何。对于类时测地线的情形,我们既考虑了中性粒子,也考虑了带电重粒子。本文还研究了相应的圆测地线的有效势。然后,我们提出了我们的结果,通过图形表示的集体效应的黑洞参数,即电荷的黑洞($Q$),自旋参数($a$)和PFDM参数($α$)的能量($E$),角动量($L$)和有效的潜力($V_{eff}$)的有关粒子。最后,我们讨论了彭罗斯过程,以研究可能存在于能层中的负能量粒子,这反过来又导致了发射粒子的能量增益。
2021-01-08 gr-qc hep-th
Properties of the Spatial Sections of the Space-Time of a Rotating System
研究了非惯性旋转参考系时空空间解的测地线方程的对称群。它是一个七维李群,既不是可解的,也不是幂零的。变分对称形成一个五维可解子群。利用余切丛上的辛结构,我们研究了由此产生的哈密顿系统,它与空间截面上的测地线流密切相关。我们还研究了空间截面的一些内在和外在的几何性质。
2012-01-29 gr-qc
Holographic dark energy as a source for slowly rotating wormholes: Implications for null geodesics and shadows
University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);Khazar University(哈扎尔大学);University of Nizwa(尼兹瓦大学);Durban University of Technology(德班理工大学);University of Delhi(德里大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Kimyo International University in Tashkent(塔什干基莫国际大学);L.N. Gumilyov Eurasian National University(L.N. 古米廖夫欧亚国立大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学)
本文首次探讨了嵌入隐暗能量中的缓慢旋转可穿越虫洞,分析了三种隐暗能量模型对虫洞几何、光子运动及阴影形态的影响。
2026-04-20 gr-qc
Particle Motion in the Rotating Black Ring Metric
本文导出了中性转动黑环度规中测地线的运动方程,并考虑了这些方程的可分性。大部分的文件是有关的解决方案,其中测地线方程可以检查分析-特别是测地线限于轴的旋转,测地线限制在赤道平面,测地线的圆圈通过中心的环。旋转轴上的测地线表现得像势阱中的粒子,而赤道平面上的测地线则模仿史瓦西度规。它表明,它是不可能有圆形轨道,通过环,但一些数值结果表明,它是可能有约束轨道,通过环的圆。
2009-02-10 gr-qc hep-th
Marginally bound (critical) geodesics of rapidly rotating black holes
黑洞时空中最重要的测地线之一是边缘束缚球轨道。这条临界测地线代表了束缚在中心黑洞上的最里面的球形轨道。旋转Kerr黑洞的边缘约束{ \it赤道}圆测地线的半径$r_{\text{mb}}({\bar a})$是Barnesi { \it et. al.}(这里的$\bar a\equiv J/M^2$是黑洞的无量纲角动量)。另一方面,在文献中没有关于旋转克尔时空的一般({ \it非}赤道)边缘束缚测地线半径的封闭公式。在本研究中,我们分析了临界(边际约束)轨道的快速旋转克尔黑洞。特别地,我们导出了边缘束缚球轨道半径$r_{\text{mb}}(\bar a\simeq 1;\cos i)$的一个简单的{ \it解析}公式,其中$\cos i$是测地线的有效倾角(相对于黑洞赤道面).我们发现,快速旋转的黑洞的边缘束缚球轨道具有一个临界倾角$\cos i=\sqrt{2/3}$,超过这个倾角,测地线的坐标半径在极端$\bar a\to1$极限下接近黑洞半径.它示出,这个临界倾角信号的轨道的物理性质的过渡:特别是,它分离边缘约束球测地线位于一个有限的适当距离从黑洞视界边缘约束测地线位于一个无限的适当距离从视界。
2017-07-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Disk sources of the Kerr and Tomimatsu-Sato spacetimes: construction and physical properties
我们构造了与精确真空Kerr和两类Tomimatsu-Sato时空相匹配的盘源。我们分析了两种模型的物质形成这些磁盘。在每一个半径,我们考虑一个旋转的质量环的压力或两个反向旋转的粒子流在圆形测地线运动。存在于这样的时空中的拖曳效应要么导致环的旋转,要么导致两个流的不对称。我们证明了旋转环的模型是一般的,足以描述所有轴对称的静止盘源与消失的径向压力,满足弱能量条件,和离心效应存在于盘源的大的角动量的时空阻止建设的高度紧凑的来源所作的反旋转流的测地粒子。我们说明了径向分布的质量内的磁盘和角速度的测地线流。
2019-03-05 gr-qc
Chaos and Fractals in Geodesic Motions Around a Non-Rotating Black-Hole with an External Halo
研究了在被外晕包围的Schwarzschild黑洞场中运动的试验粒子在逃逸过程中的混沌现象。考虑了物质粒子和零静止质量粒子的运动。混沌的特征在于不同逃逸域边界的分形维数,这是一个拓扑不变的表征。我们发现,在物质粒子和零测地线的运动混沌。
1999-10-26 chao-dyn gr-qc nlin.CD
Equatorial Circular Geodesics in the Hartle-Thorne Spacetime
本文研究了旋转源的四极矩对强场区中测试粒子运动的影响。为了这个目的,Hartle-Thorne度规,这是真空爱因斯坦场方程的近似解,描述了任何缓慢旋转,静止和轴对称的物体的外部,被使用。度规的精度给出了二阶项的身体的角动量,和一阶项的四极矩。我们给出了同样精度的Hartle-Thorne时空中赤道圆测地线的解析方程,并对它们进行了数值积分。
2013-06-20 gr-qc
Geodesic flows in rotating black hole backgrounds
我们研究了三维(BTZ)和四维(Kerr)旋转黑洞时空几何中类时测地同余的运动学。在这样的时空中的膨胀,剪切和旋转沿测地线流的演变(Raychaudhuri)方程。对于BTZ的情况下,方程解析求解。负宇宙学常数对膨胀演化的影响($θ$),对于有和没有初始旋转的同余($ω_0$)。随后,在四维克尔黑洞的情况下,对某些特定的测地线流的演化方程进行了编写和数值求解。结果表明,对于Kerr黑洞,存在一个初始膨胀的临界值,低于(高于)这个临界值,我们就有聚焦(散焦)。我们描绘的依赖关系的膨胀,对黑洞角动量参数,$a$,以及对$ω_0$。此外,$a$和$ω_0$的作用的时间(仿射参数)的方法的奇异性(散焦/聚焦)进行了研究。虽然$ω_0$在这一时间的作用是预期的,但$a$的作用导致了一个有趣的新结果。
2012-06-11 gr-qc hep-th
The Analytical Solutions of Equatorial Geodesic Motion in Kerr Spacetime
本研究提供Kerr时空中赤道类时测地线(含束缚轨道)的显式解析解,确定了逆行-顺行转变位置,并发现负能量轨道保持顺行、顺行边缘偏转测地线可穿越能层等特性。
2024-02-04 gr-qc
Peaking into the abyss: Characterizing the merger of equatorial-eccentric-geodesic plunges in rotating black holes
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));University of Maryland(马里兰大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);University of Rhode Island(罗德岛大学);University of Massachusetts, Dartmouth(马萨诸塞大学达特茅斯分校);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本研究通过时域Teukolsky代码生成Kerr度规中临界赤道坠入测地线的引力波波形,覆盖不同自旋和偏心率,发现高偏心率/自旋下波形模式峰值并非必然存在,明确了$h_{22}$模式峰值的参数空间区域并表征了合并量。
2025-11-13 gr-qc
Radiative properties of thin accretion disks around rotating short-hairy black holes
South China Normal University(华南师范大学)
本文研究旋转短毛黑洞周围薄吸积盘的辐射性质,分析了旋转参数、短毛参数和幂参数对测地线运动及盘辐射通量密度、有效温度、微分和光谱光度的影响。
2025-02-02 gr-qc
Rotating black hole solutions with quintessential energy
具有密度$ρ$和压力$p$的典型暗能量由具有典型参数$ω_q\in(-1;-1/3)$的$p=-ω_{q}ρ$形式的状态方程支配。我们推导出典型的旋转黑洞的几何,从而推广克尔时空。然后,我们研究了具有特殊值$ω_q = -2/3$的典型旋转黑洞时空,得到的公式简单易行。我们证明了这种特殊的时空可以存在于无量纲的典型参数$c<1/6$,并确定了临界旋转参数$a_0$分离的黑洞和裸奇点时空依赖于典型参数$c$。对于含$ω_q = 2/3$的时空,我们给出了分离形式的积分测地方程,并详细研究了圆测地轨道。给出了光子圆轨道、边缘束缚轨道和边缘稳定轨道的半径和参数。我们强调,存在的圆形测地线的外边界,由所谓的静态半径,黑洞的引力吸引力是由宇宙排斥力平衡,不依赖于无量纲的旋转黑洞的自旋,类似的情况下,克尔德西特时空与真空暗能量。我们还给出了时空的无量纲参数$c$和$a$的限制,允许存在稳定的圆测地线。
2015-12-04 gr-qc
Non-geodesic orbital and epicyclic frequencies in vicinity of slowly rotating magnetized neutron stars
研究了磁化慢转中子星场中带电粒子准圆运动的非测地线修正。引力场近似为Lense-Thirring几何,磁场具有标准偶极特征。使用完全相对论的方法,我们确定的影响的电磁相互作用(包括吸引和排斥)的准圆运动。我们专注于行为的轨道和周转频率的议案。通过数值求解运动方程得到了带电试验粒子的四个速度分量,用标准微扰法得到了它们的周转频率。讨论了中子星磁场和自转的联合作用对轨道和周转频率特性的影响。
2012-12-31 astro-ph.HE gr-qc
On some geometric features of the Kramer interior solution for a rotating perfect fluid
研究了自引力轴对称静止刚体转动理想流体的精确内部引力场的几何特征(包括凸性)。尽管表面上的非牛顿特性的边界表面的一些旋转速率,我们表明,通过一个详细的分析的三维空间测地线,标准的牛顿凸性的性质不举行。这里介绍的一组测地线起着中心作用,它们提供了平行于旋转轴的牛顿直线的推广。
1999-09-15 gr-qc
Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime and circular geodesics
在杂化弦论的低能极限下,我们给出了一个服从经典运动方程的新解。该解表示一个带有电荷和重力磁矩的旋转质量。讨论了相应的守恒电荷。我们还研究了试验体在时空中的圆赤道运动。
2020-05-23 gr-qc
Stationary Rotating Strings as Relativistic Particle Mechanics
在二维空间中,静止旋转的弦可以看作是适当度量的测地线运动。作为应用,我们得到了描述平坦时空中静止旋转弦的所有解。这些旋转的弦具有无限长和各种各样的弯曲形状。讨论了弦的能量、角动量和线动量的平均值。
2008-06-23 gr-qc
On the analytic extension of regular rotating black holes
本文从几个常见的球对称规则黑洞出发,利用Newman-Janis算法,得到了几个规则旋转黑洞的解析测地延拓.事实证明,如果度规不是Boyer-Lindquist径向坐标r的偶函数,类似于Kerr时空,度规必须扩展到r的负值,以确保测地线方程(以及测地线)的解析性。因此,本文所考虑的一些扩展RRBH,如旋转海沃德黑洞,是测地不完全的,因为它们在r < 0的某个地方是奇异的,并且在$(r = 0, {θ= π/2})$中的环上是非解析的.相反,其他时空,如非定域黑洞,可以解析地扩展到负r。然而,真正的问题出现在环上,不幸的是,本文研究的所有RRBH都不是正则的。事实上,在环上,Kretschmann不变量是有限的,但非解析的,而高阶导数曲率不变量是发散的。为了避免这样的灾难,我们提出了一个修改的RRBHs中的角动量促进径向坐标的函数。根据我们的建议,角动量为零的$r\rightarrow 0$和环收缩到一个点。因此,对$r\rightarrow 0$恢复了规则球对称黑洞的正则性。
2023-03-30 gr-qc
Spherical null geodesics of rotating Kerr black holes
研究了旋转Kerr黑洞的非赤道球零测地线。不同于广泛研究的赤道圆轨道,其半径是已知的解析,没有封闭形式的公式存在于文献中的一般(非赤道)球面测地线的半径。本文给出了这些球面零测地线的半径r_{ph}(a/M;cos i)的近似公式,其中a/M是黑洞的无量纲角动量,cos i是轨道的有效倾角(相对于黑洞赤道面)。众所周知,克尔时空的赤道圆测地线(cosi = \pm 1的逆轨道和逆轨道)的特征在于它们的半径r_{ph}(a/M; cosi = \pm 1)对黑洞的无量纲自旋参数a/M的单调依赖性。我们在这里使用我们的新的解析公式来揭示,赤道圆测地线的这一众所周知的性质实际上不是克尔时空的一般性质。特别地,我们发现在(3 \sqrt{3} - \sqrt{59})/4 \lesssim \cos i<0范围内的反转球形零轨道的特征在于r_{ph}(a/M;cos i=const)对黑洞的无量纲旋转参数a/M的非单调依赖性.此外,它表明,球形光子轨道的快速旋转黑洞的特征在于一个临界倾角,cosi = \sqrt{4/7},在该轨道的坐标半径接近黑洞半径的极值极限。我们证明,这个临界倾角信号的球形零测地线的物理性质的过渡:特别是,它分离的轨道,其特征在于由有限的适当距离的黑洞视界的轨道,其特征在于由无限适当距离的地平线。
2012-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rotating and non-linear magnetic-charged black hole surrounded by quintessence
本文利用Newman-Janis算法导出了一个旋转的、非线性的、被精粹包围的荷磁黑洞。考虑状态参数$ω_q=-3/2$,我们研究了事件视界、能层和ZAMO。我们发现外视界的存在受到电荷$Q$的限制。此外,我们还发现,当电荷$Q$和自旋参数$a$都增加时,能区增加。另一方面,对于赤道圆轨道,我们研究了静态半径对圆测地线、光子圆测地线和最内层稳定圆轨道(ISCO)存在性的限制。结果表明,光子圆轨道对$Q$的依赖性不强,而$r_{ISCO}$受电荷大小的限制.
2020-02-20 gr-qc
Generic rotating regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在非线性电动力学和广义相对论的耦合下,基于最近引入的与电荷或磁荷相关的球对称一般规则黑洞时空,构造了规则旋转黑洞和无视界时空,对于特殊的时空参数值,这些时空约化为Barthel时空和Hayward时空.我们发现,弱和强的能量条件违反了这些通用的旋转黑洞的柯西视界内。给出了旋转黑洞与无视界时空的边界,确定了黑洞的视界和能层的边界。我们介绍了分离的卡特方程的测地线运动在这些旋转时空。对于最有趣的新类的规则时空,对应的磁荷的麦克斯韦场在弱场极限的非线性电动力学,我们确定的结构的圆形测地线,并讨论其性质。研究了中性粒子围绕“麦克斯韦”旋转规则黑洞沿稳定圆形轨道运动的周转星运动。我们表明,由遥远的观察者测量的周转频率和有关的中性测试粒子的振荡运动沿着稳定的圆形轨道周围的旋转奇异和定期麦克斯韦黑洞总是小于克尔时空。
2017-04-24 gr-qc
SHORTCUT METHOD OF SOLUTION OF GEODESIC EQUATIONS FOR SCHWARZSCHILD BLACK HOLE
它示出如何使用的克尔-Schild坐标系可以大大简化的史瓦西解的测地线方程的制定。应用这一提法的数值计算方面的一个非旋转黑洞。同时给出了对Kerr解的推广。
1995-05-10 gr-qc
Connection Between the Shadow Radius and Quasinormal Modes in Rotating Spacetimes
基于准正规模参数与沿测地线守恒量之间的几何光学对应关系,我们提出了一个由\begin{equation}\notag \bar{R}_s=\frac{\sqrt{2}}{2}\left(\sqrt{\frac{ r_0^{+}}{f'(r)|_{r_0^{+}}}}+\sqrt{\frac{ r_0^{-}}{f'(r)|_{r_0^{-}}}}\right), \end{equation}给出的计算渐近平坦旋转黑洞在赤道平面上的典型阴影半径的方程,其中$r_0^{\pm}$是对应模的圆零测地线的半径.此外,我们已经明确相关的阴影半径的实部QNM在程函制度对应的反和逆行模式,分别。作为一个特例,我们计算了一些著名的黑洞解的典型黑洞阴影半径,包括Kerr黑洞,Kerr-Newman黑洞和由Myers-Perry黑洞描述的高维黑洞解.
2020-06-29 gr-qc
Particle detectors, geodesic motion, and the equivalence principle
结果表明,量子粒子探测器不是时空结构的可靠探测器。特别是,它们无法区分一般时空中的惯性运动和非惯性运动。为了证明这一点,我们考虑在任意静态球对称时空中进行圆周运动的探测器,并给出了当场处于静态真空态时响应函数为零的充分必要条件。通过检查两个特定的情况下,我们表明,没有关系,在一般情况下,响应函数的消失和事实,即检测器的运动是,或不是,测地线。然而,在静态渐近平坦时空中,所有旋转的探测器都在静态真空中被激发。因此,在这种特殊情况下,静态真空似乎与非旋转框架相关。这些结果的等效原理的影响被认为是。特别是,我们讨论了如何正确地制定粒子探测器的原则,并表明它是满意的。
2003-11-17 gr-qc
Hawking radiation from rotating AdS black holes in conformal gravity
我们推广到共形引力中的隧道霍金辐射。采用Parikh-Wilczek的半经典隧穿方法和复路径积分方法研究了共形引力下新旋转AdS黑洞的霍金辐射.本文不再局限于拖曳坐标系,而是在一般的坐标系下研究旋转黑洞的霍金辐射。此外,以往测地线方程的推导也存在一些不足之处。与无质量的情况不同,他们使用了不同的方法来推导有质量粒子的测地线方程。甚至治疗也不符合变异作用原理。为了弥补这一缺陷,我们改进了处理方法,统一地、自洽地推导了有质量粒子和无质量粒子的测地线方程。此外,我们还采用复路径积分方法恢复了霍金温度。
2014-07-22 gr-qc hep-th
Geodesic Structure of the 2 + 1 Black Hole
确定了2+1黑洞周围的类时测地线和类时测地线。这两种类型的完全测地线都存在于旋转的黑洞背景中,但不存在于无自旋的情况下。给出了所有情况下轨道径向尺寸的上、下界,并利用彭罗斯图讨论了从一个黑洞外部时空到另一个黑洞外部时空的可能性。还包括通过有效势和轨道图的粒子运动的分析。
1994-01-25 gr-qc
Geodesics and optical properties of rotating black hole in Randall-Sundrum brane with a cosmological constant
潮汐荷和宇宙学常数的存在对时空几何有着重要的影响,从观测的观点来看,对它的研究是非常重要的。然而,我们研究了它们对粒子动力学的影响,以及具有宇宙学常数的Randall-Sundrum膜世界黑洞的阴影。在研究类时粒子圆测地线的基础上,得到了能量、角动量和有效势的表达式。我们注意到,潮汐荷和宇宙学常数的负值会降低粒子的能量。另外,宇宙学常数的负值使我们得到稳定的圆轨道,而它的正值使圆轨道不稳定。我们的探索表明,宇宙学常数减小了黑洞阴影的半径。作为对拖曳效应的响应,黑洞旋转将其阴影向旋转轴方向拉长。此外,黑洞的自旋和正电荷使阴影发生畸变,且随着黑洞旋转速度的加快,阴影畸变最大。我们还讨论了不同情况下的能量发射率,并与标准Kerr黑洞的结果进行了比较。
2021-01-09 gr-qc hep-th