Electromagnetic radiation generated by a charged particle falling radially into a Schwarzschild black hole: A complex angular momentum description
利用复角动量方法,研究了带电粒子从无限远径向落入Schwarzschild黑洞时产生的电磁辐射。我们认为这两种情况下的一个粒子最初在休息和一个粒子的相对论速度投影,我们构建复杂的角动量表示和Regge极点近似的分波展开定义的麦克斯韦标量$ϕ_2$和能谱$dE/dω$观察到在空间无穷远。我们表明,特别是,Regge极近似只涉及一个Regge极提供有效的magnesmations这些分波展开允许我们(i)再现非常好的协议黑洞衰荡,而不需要一个开始时间,(ii)描述相当好的协议的信号的尾部,有时预衰荡阶段,以及(iii)解释带电粒子辐射的电磁能谱的振荡。本文的工作与以前的工作一样,是关于大质量粒子落入Schwarzschild黑洞时产生的引力辐射[A. Folacci和M. Ould El Hadj,Phys. Rev. D $\textbf{98}$,064052(2018),arXiv:1807.09056 [gr-qc]]强调了在复角动量框架中研究来自黑洞的辐射的好处(当获得的近似涉及少量Regge极点并具有清晰的物理解释时,它们显然会出现),但也展示了这种方法的局限性(这是需要考虑背景积分贡献的情况)。
2020-06-29 gr-qc hep-th
Schwarzschild-AdS Black Holes in N=2 Geometric Flux Compactification
我们给出了四维N=2规范超引力中的AdS黑洞解.这里多重态中的轴子场被对偶化为一个二形式场。这个系统是由在近似Kahler流形上紧化的10维质量IIA型理论在几何通量和RR-通量的存在下导出的。本文主要研究最简单的陪集空间G_2/SU(3)。对所有标量场施加协变常数条件,得到了电磁荷为零且质量参数为任意的AdS黑洞解。
2011-11-23 gr-qc hep-th
Semiclassical bremsstrahlung from a charge radially falling into a Schwarzschild black hole
该研究采用树图阶量子场论,半经典分析史瓦西时空中径向自由下落带电粒子的电磁辐射,对比不同初始位置、动能粒子的能谱与总辐射能,并与径向延伸下落带电弦的结果对比。
2024-04-17 astro-ph.HE gr-qc
Hawking flux of 4D Schwarzschild black hole with supertransition correction to second-order
本文的前半部分是我在2004.07474上的演讲记录,这是一篇关于本文标题中问题的报告。后半部分是对2004.07474的详细描述。
2021-10-27 gr-qc hep-th
Casimir effect in free-fall towards a Schwarzschild black hole
本文讨论了Schwarzschild黑洞外空间无限远自由落体小腔中的Casimir效应。我们的主要目标是寻找真空能量的可能变化,以及下降的空腔内的粒子产生,相对于一个共同运动的观察者。工作在勒梅特图和假设一个腔的大小$L$远小于史瓦西半径($L/r_g\ll 1$),我们解决了克莱因-戈登方程的无质量标量场限制在腔中的参考系的共同运动的观察者。我们遵循施温格的适当的时间方法,评估下降腔场的单圈有效作用,从而评估真空能量的修正。我们发现一个小的减少,在卡西米尔能量的绝对值作为腔接近黑洞视界由于时空几何的变化。由于腔的时空几何是动态变化的,我们进一步发现由于动态卡西米尔效应产生的粒子的能量密度。这些动力学贡献正好与静态卡西米尔能量的亏损相匹配。结合起来,观察者测量到当她下落时空腔内能量的净增加。
2019-09-16 gr-qc
Maxwell equations in Schwarzschild spacetime for static and freely falling observers
Universidade Federal do Norte do Tocantins(托坎廷斯联邦北部大学)
基于tetrad框架,推导了史瓦西时空中静态和径向自由下落观测者的麦克斯韦方程组,揭示了引力修正和运动学耦合效应,并通过有效介质类比进行解释。
2026-06-12 gr-qc
Proper temperature of Schwarzschild AdS black hole revisited
将史瓦西AdS时空整体嵌入闵可夫斯基时空,计算出的安鲁温度与自由落体观测者测量的局部温度一致;然而,在事件视界外的某个区域,它是虚的。因此,假设该区域的温度为零或没有热辐射。在本文中,我们重新审视这个问题,在完全可溶的二维Schwarzschild AdS黑洞,并提出了一个替代解决方案,这个问题,通过使用托尔曼的程序。然而,这个过程并不简单,因为我们应该扩展原来的过程,以这样一种方式依赖于无迹的能量-动量张量,即它可以包括存在迹异常时能量-动量张量的非零迹的情况。因此,我们证明了自由落体温度在事件视界外处处为实,没有虚值,特别是它在视界和渐近无穷远处都为零。
2017-08-21 gr-qc hep-th
Dynamics of redshift/blueshift during free fall under the Schwarzschild horizon
V.N.Karazin Kharkov National University(哈尔科夫国立大学);Charles University(查理大学);Kharkov V.N. Karazin National University(哈尔科夫V.N.卡拉津国立大学)
研究在Schwarzschild背景下自由下落观测者穿越事件视界时接收来自辐射源信号频率的变化,分析频率在奇点和视界附近的行为,并展示接收频率随观测者和发射体参数演化的数值结果。
2023-09-21 gr-qc
Gravitational radiation from collisions at the speed of light: a massless particle falling into a Schwarzschild black hole
本文计算了无质量粒子径向落入Schwarzschild黑洞时所发射的引力辐射的谱、波形、角分布和总的引力能量。我们的完全相对论方法表明,(i)辐射到无穷远的总能量中只有不到50%是由四极波携带的,(ii)光谱是平坦的,(iii)零频率极限与Smarr的预测非常吻合。这个过程可以看作是以接近光速运动的大质量粒子之间碰撞的极限情况,通过用$m_0 γ$确定无质量粒子的能量$E$,$m_0$是测试粒子的质量,$γ$是洛伦兹增强参数。我们讨论了两个黑洞以接近光速碰撞的结果,得到了13.3%的波产生效率,并与D'Eath和Payne的结果进行了比较.
2002-06-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Local free-fall temperature of a RN-AdS black hole
利用(3+1)维弯曲Reissner-Nordström(RN)-AdS黑洞时空到(5+2)维平坦时空的整体嵌入Minkowski空间(GEMS)几何,定义了静态黑洞外自由下落的观测者在事件视界处保持有限的适当局部温度.我们的扩展结果包括RN、Schwarzschild-AdS和Schwarzschild黑洞的已知极限情况。
2010-03-09 gr-qc
Black hole shadow in the view of freely falling observers
最近,事件视界望远镜首次获得了M87星系中黑洞的轮廓图。由于黑洞阴影的出现反映了黑洞的时空几何结构,因此观测黑洞阴影可能是强场区检验广义相对论的一个很有前途的方法。本文主要研究球形黑洞阴影相对于自由落体观测者的角半径。在广义相对论框架下,给出了像差公式和角半径-引力红移关系。为了直观起见,我们以参数化Schwarzschild黑洞和Schwarzschild-de Sitter黑洞为代表。我们发现,当自由下落的观察者通过内视界时,他们将观察到有限大小的阴影。对于从Schwarzschild-de Sitter黑洞外视界自由下落的观察者,我们发现即使观察者远离黑洞,阴影的角半径也会增加。
2020-06-27 gr-qc
Electromagnetic radiation from collisions at almost the speed of light: an extremely relativistic charged particle falling into a Schwarzschild black hole
研究了带电点粒子与四维Schwarzschild黑洞碰撞过程中释放的电磁辐射。我们表明,光谱是平坦的,以及描述的经典计算。我们还比较了总的电磁能和引力能,发现前者相对于后者在非常高的能量下是被抑制的。这些结果可以应用于天体物理学世界中带电恒星和小的带电黑洞碰撞成大的黑洞的情况,以及四维世界中的非常高能量的碰撞实验。在后一种情况下,计算将用于黑洞刚形成后的时刻,此时带电碎片与新形成的黑洞的碰撞肯定是可以预期的。由于计算是四维的,它不能直接应用于Tev尺度的引力黑洞,因为这些黑洞存在于一个6 ~ 11维的世界中,尽管我们的结果在一定程度上谨慎地外推到更高的维度时应该定性地成立。
2003-07-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Scalar Wave Falloff in Asymptotically Anti-de Sitter Backgrounds
研究了黑洞时空中渐近反de Sitter的共形不变标量波。我们考虑$(2+1)$维黑洞和$(3+1)$维Schwarzschild-anti-de Sitter时空作为背景。分析和数值计算结果表明,波在$(2+1)$维黑洞背景中呈指数衰减。然而,在Schwarzschild-anti-de Sitter背景中的共形标量波的衰减模式通常既不是指数也不是逆幂率,尽管最大峰值的近似衰减是弱指数的。我们讨论了这些结果对大规模通货膨胀的影响。
1996-12-11 gr-qc
Multipole Hair of Schwarzschild-Tangherlini Black Holes
本文研究了一个点电荷在$n + 1$维Schwarzschild-Tangherlini黑洞中的场。我们发现,如果$n > 3$,那么可数无限非零多极矩表现为观察员以外的事件视界的电荷下降。这表明黑洞的最终状态不是由Reissner-Nordström-Tangherlini几何所表征的。相反,对于奇数$n$,最终状态要么拥有一个简并视界,要么在电荷下落过程中经历一个不连续的拓扑变换,或者两者兼而有之。对于偶数$n$,不能保证最终状态是渐近平坦的。
2019-09-24 gr-qc hep-th
A virtual trip to the Schwarzschild-de Sitter black hole
我们开发了现实的完全广义相对论的计算机代码模拟光学投影在一个强大的,球对称的引力场。将观测者在Schwarzschild黑洞附近光学投影的标准理论分析推广到具有排斥性宇宙学常数的黑洞时空,即Schwarzschild-de Sitter时空.研究了宇宙学常数对静态观测者和从静态半径径向自由下落的观测者的影响。模拟包括了引力透镜效应、多重图像效应、多普勒效应、引力频移效应以及强度放大效应。该代码生成静态观察者天空的图像和径向自由落体观察者的电影模拟。采用并行程序设计技术,使仿真代码具有高性能和快速运行的特点。
2006-12-20 gr-qc
Free-fall Frame Black Hole in Gravity's Rainbow
双狭义相对论(DSR)是在平坦时空中编码量子引力的有效模型。为了将DSR纳入广义相对论,人们可以使用“引力彩虹”,其中测试粒子感受到的时空背景将取决于它的能量。在这种情况下,可以根据一些标准正交框架字段重写彩虹度量$g_{μν}\left( E\right) $,并使用修改的等效原理来确定$g_{μν}\left( E\right) $的能量依赖性。显然,$g_{μν}\left( E\right) $的形式取决于标准正交标架的选择。对于一个静态的黑洞,有两个自然的标准正交标架,一个是悬浮在它上面的静态标架,另一个是沿着测地线自由下落的标架。许多作者对静态标准正交标架的情形进行了广泛的研究。本文研究了在自由降落正交标架下彩虹黑洞的性质。我们首先推导出彩虹黑洞的度规和它们在这种自由降落情形下的霍金温度。然后,研究了彩虹史瓦西黑洞的热力学性质。最后,我们用砖墙模型计算了在这种自由降落情形下,史瓦西彩虹黑洞视界附近无质量标量场的热熵。
2016-10-13 gr-qc hep-th
Soft Hair on Schwarzschild: A Wrinkle in Birkhoff's Theorem
本文提出了一种适配于 $\mathscr{I}^{\pm}$ 的 Schwarzschild 双零度规形式,发现其允许存在额外的渐近积分常数,这表面上违背了 Birkhoff 定理,但通过渐近微分同胚和超平移软模解释了这些参数的物理本质。
2023-04-04 gr-qc hep-th
Hilbert repulsion in the Reissner-Nordström and Schwarzschild spacetimes
从不同观测者的角度研究粒子在黑洞的引力场中的运动,对于从物理现象中分离出坐标伪影具有重要意义。在本文中,我们表明,一个自由下落的测试粒子表现出引力排斥黑洞所看到的渐近观察者,而没有发生的那种记录由一个自由下落的观察者或由一个观察者位于一个有限的距离从事件视界。这种分析是对一般Reissner-Nordström、极端Reissner-Nordström和Schwarzschild黑洞进行的。我们得出结论,这些奇怪的结果的起源在于这样一个事实,即由不同的观察者测量的量既不是洛伦兹标量,也不是规范不变的。
2017-07-21 gr-qc
Conservation laws and flux bounds for gravitational perturbations of the Schwarzschild metric
本文导出了双零规范下史瓦西时空中引力微扰系统的能量守恒定律。由此产生的身份只涉及一阶导数的度量扰动。利用出现的通量边界项的规范不变性,我们能够建立任何输出零超曲面上的通量到初始数据的未来的正性。这使我们能够根据初始数据来约束通过任何这样的超曲面的总能量通量,包括事件视界。同样,我们将辐射的总能量限制在零无穷大。我们的估计提供了一个直接的方法,以弱形式的稳定性,从而补充证明的完全线性稳定的Schwarzschild解决方案最近得到的[M。达费莫斯湾霍尔泽格尔和我。Rodnianski \emph{The linear stability of the Schwarzschild solution to gravitational perturbations},arXiv:1601.06467].
2016-02-14 gr-qc math.AP
Radiative falloff in black-hole spacetimes
这两部分的贡献,第八届加拿大广义相对论和相对论天体物理学会议的议事录是专门的两个黑洞时空是不是渐近平坦的无质量标量场的演变。在第一部分(作者:Eric Poisson)中,我们考虑了在Schwarzschild-de Sitter时空中传播的标量场的演化。除了通常的事件视界外,时空还具有一个宇宙视界。这个新视界的存在影响了标量场的后期演化。第二部分(作者William G. Laarakkers)研究了在Schwarzschild-Einstein-de Sitter时空中传播的标量场的演化。时空有两个不同的区域:一个内部的黑洞区域和一个外部的宇宙学区域。在演化的早期,场的行为就好像是在纯史瓦西时空中一样。后来,场得知宇宙学区域的存在并改变其行为。
1999-08-12 gr-qc
Schwarzschild black hole embedded in a dust field: scattering of particles and drag force effects
标准坡印廷-罗伯逊效应的“时间模拟”被分析为由围绕史瓦西黑洞的粒子尘埃(而不是光子气体)引起的。由于摩擦力的存在,这个云内部的测试粒子会受到加速效应,因此它们演化的命运可能与相应的测地线运动完全不同。讨论了在视界外充满整个时空区域的尘埃存在下,被黑洞散射的粒子的双曲运动,以及径向穿过位于视界一定距离处的日冕的粒子的自由降落.平衡轨道的存在可以防止粒子落入黑洞或逃逸到无穷远。
2018-08-17 gr-qc
Field Quantisations in Schwarzschild Spacetime: Theory versus Low-Energy Experiments
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
研究Schwarzschild时空远视界区域Hawking粒子的传播子,发现其与路径积分形式主义结果存在差异,揭示量子场论与低能实验间的矛盾。
2026-04-04 gr-qc hep-th quant-ph
Supertranslation Hair of Schwarzschild Black Hole: A Wilson Line Perspective
在量子场论框架下,我们证明了落入黑洞中的渐近粒子在视界上植入了柔软的引力子毛,这与Hawking,Perry和Strominger的经典假设是一致的.这一结果的一个关键因素是构建引力威尔逊线敷料的下落标量场,携带一定的视界超平移费用。结果表明,一个典型的史瓦西态是简并的,并可以标记为不同的软超平移头发参数化的径向轨迹的质量和能量的下落粒子及其渐近点的接触视界。超平移零模也得到在零频率引力子运营商,并被证明是预期的正则合作伙伴的线性化视界电荷,扩大视界希尔伯特空间。
2019-10-14 gr-qc hep-th
On Conserved Quantities for the Schwarzschild Black Hole in Teleparallel Gravity
我们研究了在广义相对论(TEGR)中构造守恒量的各种方法。我们证明,在协变配方的首选方法是诺特收费,是真正的不变量。Noether电荷依赖于矢量场$ξ$,我们考虑两种不同的选择,其中$ξ$被选为Killing矢量或四速度的观察者。我们讨论的物理意义上的例子的史瓦西解在不同的帧:静态,自由落体Lemaitre框架,和一个新获得的广义自由落体框架与任意的初始速度。我们还演示了如何确定在我们的计算中使用的各种四分体的惯性自旋连接,并找到了一定的模糊性,在“关闭”重力方法,不同的四分体可以共享相同的惯性自旋连接。
2021-05-27 gr-qc
Two Regimes of Asymptotic Fall-off of a Massive Scalar Field in the Schwarzschild-de Sitter Spacetime
该研究揭示Schwarzschild-de Sitter时空中有质量标量场的渐近衰减由de Sitter分支拟正则模主导,依μM大小分为纯指数衰减和振荡指数衰减两种机制,并推广至带电及高维黑洞情形。
2024-04-15 gr-qc
Radially falling test particle approaching an evaporating black hole
考虑了一个蒸发非旋转黑洞的简单模型,采用了一个在假定视界处不奇异的全局时间。然后研究了测试粒子向黑洞中心径向下落的动力学。与以前的方法相反,我们发现粒子可能在黑洞消失之前通过史瓦西半径。本文不考虑霍金辐射对时空度规的反作用效应,而是从纯运动学的角度出发。强调了在史瓦西半径附近描述物理过程时选择适当的时间坐标的重要性。对于一个收缩的黑洞,真实的事件视界被发现在由该半径界定的球体内。
2018-05-11 gr-qc
Causal Space-Time Structure and non-Hausdorff Extension of Schwarzschild Black Hole Interior
Landau Phystech-School, Moscow Institute of Physics and Technology(兰道物理技术学院,莫斯科物理技术学院);Institute for High Energy Physics of National Research Centre "Kurchatov Institute"(库尔恰托夫国家研究中心高能物理研究所)
研究黑洞内部因果时空结构及非豪斯多夫扩展,通过从黑洞外因果相连区域延续测地线完备化构建锥,将史瓦西黑洞视为零电荷极限改革彭罗斯 - 卡特图,其边缘轨迹构成特殊路径,形成粒子热浴。
2026-07-13 gr-qc hep-th
Analytical Fluxes from Generic Schwarzschild Geodesics
Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem(希伯来大学拉卡物理研究所);School of Mathematics and Statistics, University College Dublin(都柏林大学学院数学与统计学院)
提出一种解析方法,通过切比雪夫基展开傅里叶系数,计算任意偏心率的束缚史瓦西测地线的引力波通量,适用于极端质量比旋近系统。
2026-05-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Tidal effects in Schwarzschild black hole in holographic massive gravity
研究了全息大质量引力中史瓦西黑洞时空中产生的潮汐效应。结果表明,有质量引力子对引潮力的角向分量有影响,而径向分量的形式与无质量引力下的相同。另一方面,通过求解测地线偏差方程,我们发现两条邻近测地线的径向分量在落入黑洞的过程中不断收紧,在通过事件视界后,由于有质量的引力子而突然无限拉伸。然而,两个邻近测地线的角分量在落入黑洞时首先被拉伸,达到一个峰值,然后被压缩。此外,我们还表明,角分量更容易变形的出发位置附近的黑洞的质量是固定的引力子质量较小。
2020-11-25 gr-qc
Exchange of signals around the event horizon in Schwarzschild space-time
讨论了史瓦西时空事件视界周围物体的通信红移和相互作用的可能性。有人指出,视界内的时间箭头并不总是能通过在视界外进行的观测来推断的。两种情况下的因果结构的时空,它被发现,在其中之一,扩展的对象分为其基本组成部分通过跨越地平线。
2012-01-20 gr-qc
Phantom Accretion onto the Schwarzschild de-Sitter Black Hole
我们处理幻影能量吸积到史瓦西德西特黑洞。从能流守恒、相对论性伯努利方程和质量流守恒方程出发讨论了幻影吸积。我们讨论临界吸积的条件。结果表明,由于幻影吸积,黑洞的质量减小。视界外存在两个临界点(黑洞和宇宙视界)。利用$Λ\rightarrow0$可以恢复Schwarzschild黑洞上幻影能量吸积的结果。
2011-09-06 gr-qc
GEMS embeddings of Schwarzschild and RN black holes in Painlevé-Gullstrand spacetimes
利用高维整体嵌入Minkowski时空(GEMS),我们将Painlevé-Gullstrand(PG)时空所写的具有非对角度量分量的(3+1)维Schwarzschild和Reissner-Nordström(RN)黑洞分别嵌入到(5+1)维和(5+2)维平坦时空中.因此,我们已经证明了时空的GEMS嵌入与度量中的对角项和非对角项的等价性。此外,借助于它们满足各种边界条件的测地线方程,在平坦嵌入时空中,我们直接得到了自由下落的温度。我们还证明了PG时空中自由下降的温度在事件视界之外是有明确定义的,而它们等价于Hawking温度,Hawking温度是在视界和无穷远之间的原始弯曲时空中得到的。这将有助于研究更真实的克尔或旋转BTZ黑洞的GEMS嵌入。
2021-12-29 gr-qc
Optical appearance of the Schwarzschild black hole in the string cloud context
该研究针对弦云背景下的史瓦西黑洞,采用半解析方法结合数值模拟,分析倾角等参数对其光学外观的影响,给出了对应EHT分辨率的黑洞图像。
2023-04-28 gr-qc hep-th
Black hole kinematics: the "in"-vacuum energy density and flux for different observers
我们研究了Vaidya引力坍缩几何中的局部不变标量观测量--能量密度和通量--它们明确地依赖于有关观测者的运动学。全局定义的零坐标的使用允许为在该背景中传播的标量场定义唯一的真空中。计算这个标量场的应力-能量张量,我们计算出视界外静态观测者的能量密度和通量,然后考虑径向落入的观测者,他们从某个指定的初始半径一直穿过视界并进入最终的奇点。我们的结果证实了热托尔曼移位的能量密度和通量的静态观察者在地平线上发散。对于从远处开始的观测者,视界交叉处的能量密度和通量都是\emph{regular and finite}。例如,从无穷远落入视界的观测者的通量大约是无穷远观测者的通量的24倍。与近视界区域的静态观测者相比,这是相当小的。这两个量都随着在视界内的下落而增长,并在奇点处发散。
2014-07-05 gr-qc hep-th
Hawking radiation from the Schwarzschild black hole with a global monopole via gravitational anomaly
本文用Robinson和Wilczek方法计算了具有整体引力的Schwarzschild黑洞的Hawking通量。采用降维技术,如果忽略视界附近的入射模,(3+1)维全局无质量背景中的有效量子场可以用(1+1)维无质量场的无限集合来描述,在霍金温度下,引力反常可以被(1+1)维黑体辐射抵消.
2007-07-11 gr-qc hep-th
Determination of new coefficients in the angular momentum and energy fluxes at infinity to 9PN for eccentric Schwarzschild extreme-mass-ratio inspirals using mode-by-mode fitting
我们提出了一个扩展的工作在早期的文件中显示高精度的比较黑洞微扰理论和后牛顿(PN)理论在其重叠的有效性区域的约束,偏心轨道,史瓦西极端质量比inspirals。和以前一样,我们应用数值拟合方案来提取引力波通量的PN展开中的偏心率系数,然后使用整数关系算法将其转换为精确的解析形式。然而,在这项工作中,我们适合个人$lmn$模式,利用简化因式分解,躺在那里。由于前一篇文章只关注能流,在这里我们首先集中分析角动量通量到无穷大。第一步涉及到找到方便的形式遗传贡献的通量在低PN阶,类似于以前的类似条款制定的能量通量。然后,我们应用升级的技术,以找到新的PN项通过9 PN阶和(在许多PN阶)的$e^{30}$在偏心率的幂级数。将新的方法应用于角动量通量,我们回到无穷远处的能量通量来推广以前的结果。与之前一样,基本方法使用基于使用Mano-Suzuki-Takasugi(MST)函数展开形式主义的\textsc{Mathematica}代码来表示引力扰动和谱源积分(SSI),以任意高精度找到数值结果。
2020-05-06 gr-qc
Holographic Space-time and Black Holes: Mirages As Alternate Reality
我们回顾了对[1]中老黑洞包含防火墙的主张的研究,即一个下落的观察者在比史瓦西半径的光穿越时间短得多的时间内遇到高度激发态。我们使用全息时空(HST)的形式主义,在视界内的粒子物理学中没有戏剧性的变化,直到史瓦西半径的时间。我们修正了对黑洞内部的描述。HST提供了一个完整的描述量子力学沿任何时间的轨迹,即使是那些通过黑洞视界下降。后者被描述为外部观察者描述的替代因子分解,将观察者在拉伸地平线上的膜范式提供的内部海市蜃楼变成现实。
2014-01-30 gr-qc hep-th
Analysis of half-spin particle motion in Reissner-Nordstroem and Schwarzschild fields by means of the method of effective potentials
本文分析了Schwarzschild场和Reissner-Nordstroem场中Dirac方程的有效势。它表明,在大多数情况下,探索的粒子“落”到适当的事件视界的条件得到满足。唯一的例外是Reissner-Nordstroem极端场的一个具有可归一化波函数的解,对于该解,在事件视界内可能存在半自旋粒子的定态束缚态。
2015-11-16 gr-qc
Image of the Schwarzschild black hole pierced by a cosmic string with a thin accretion disk
用Luminet [11]的半解析方法研究了被宇宙弦穿透的Schwarzschild黑洞周围薄吸积盘的光学现象。绘制了由远距离观察者观察到的具有不同参数的直接图像和二次图像。宇宙弦参数s可以修改薄盘图像的形状和大小。我们计算并绘制了红移和观测通量的分布,如在不同的倾斜角度的远距离观察者看到的。这些分布依赖于观察者的倾角和宇宙参数s。
2021-09-12 gr-qc hep-th
Maxwell perturbations in a cavity with Robin boundary conditions: two branches of modes with spectrum bifurcation on Schwarzschild black holes
本文从Schwarzschild黑洞出发,利用广义Robin型能流消失原理,系统地研究了类镜腔中的Maxwell拟正规谱.结果表明,对于腔中的黑洞,消失能流原理导致\textit{two}不同的边界条件。通过求解麦克斯韦方程组与这两个边界条件的解析和数值,我们观察到\textit{two}不同的模式集。这表明能流消失原理不仅适用于渐近反德西特(AdS)黑洞,而且也适用于腔中的黑洞.在解析计算中,对两种边界条件下的麦克斯韦准正规模的虚部进行了解析推导,与数值计算结果吻合良好。在数值计算中,我们通过改变反射镜半径$r_m$、角动量量子数$\ell$和泛频数$N$,对两组麦克斯韦谱进行了深入的研究。特别地,当镜面置于事件视界附近时,两种模式的Maxwell谱都可能发生\textit{bifurcate},这类似于Maxwell场在渐近AdS黑洞上的谱分叉效应.这一观测结果提供了另一个例子来展示腔中的黑洞与AdS黑洞之间的相似性。
2021-12-24 gr-qc hep-th
Perturbations of a Schwarzschild black hole. Notes on Zerilli's approach
在静态球对称的黑洞中模拟大质量粒子的自由降落(以及辐射现象),是一个经典的、良好的相对论性挑战,产生了一系列引人注目的论文,主要是在上个世纪70年代。不幸的是,关于执行任务所需的数学机器的一些正式主题仍然不是很清楚;然而,在现代计算机代数技术的帮助下,至少可以测试和纠正一些结果。
2006-03-13 gr-qc
Geometric Resolution of Schwarzschild Horizon
我们提供了第一个几何过渡的例子,解决了史瓦西黑洞到一个光滑的微观结构在十一维超引力的七环面。这种几何形状与一个四维标量场装扮的史瓦西黑洞(称为史瓦西标量壁)是无法区分的。在11维中,标量场作为环面的模而产生。分辨率发生在视界上方的无穷小尺度上,在那里它过渡到由M2膜通量支持的平滑起泡时空。
2023-03-17 gr-qc hep-ph hep-th
Maxwell quasinormal modes on a global monopole Schwarzschild-anti-de Sitter black hole with Robin boundary conditions
通过在背景上增加一个整体的非线性项,我们推广了我们以前对具有Robin型消失能流边界条件的Schwarzschild-anti-deSitter黑洞的Maxwell拟正规模的研究.我们首先用Regge-Wheeler-Zerilli和Teukolsky两种形式建立了麦克斯韦方程组,并根据消失能流原理,导出了两种形式中的两个边界条件。然后在具有整体参数的纯反德西特时空中解析求解麦克斯韦方程组,由于参数的存在,得到了两种不同的简正模.在小黑洞和低频近似下,利用渐近匹配方法在正规模上微扰求解了麦克斯韦拟正规模,而在上述近似之外,数值求解了麦克斯韦拟正规模.我们通过改变角动量量子数$\ell$,泛音数$N$,特别是量子数参数$8πη^2$来分析麦克斯韦拟正规谱。我们明确地表明,通过计算两个边界条件下的拟正规频率,全球范围内产生的排斥力。
2021-05-23 gr-qc hep-th
Analytical calculation of self-force effects on a scalar particle in an eccentric orbit around a Schwarzschild black hole
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Dipartimento di Fisica ”E. Pancini”, Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所))
本文通过结合后牛顿展开和小偏心率近似,解析计算了标量粒子在Schwarzschild黑洞附近偏心轨道上所受自力及其能量和角动量通量,结果在6PN阶和偏心率四阶有效,并与标量-张量理论中的渐进行为进行比较。
2026-03-29 gr-qc hep-th
Building the Blocks of Schwarzschild
本文证明四维 Schwarzschild 黑洞可分解为 Reissner-Nordström 黑洞的束缚态,揭示了视界下的新型时空结构,并为超引力和弦论中的类似构造奠定基础。
2024-07-31 gr-qc hep-ph hep-th
Conformal Einstein equation and symplectic flux with a positive cosmological constant
本文分析了带正宇宙常数的共形Einstein方程以提取引力场渐落条件,证明其允许de Sitter边界存在非零引力通量,并通过规范无关计算表明边界项、抵消项与渐落条件对重现有限辛通量至关重要。
2025-10-14 gr-qc hep-th
Dymnikova Black Hole Tidal Forces
Universidade Federal do Ceará (UFC)(塞阿拉联邦大学)
本研究探究迪姆尼科娃正则黑洞的潮汐力性质,推导相关测地线与潮汐张量方程,发现其潮汐力在内区保持有限,德西特核可正则化延展下落天体的潮汐动力学。
2026-09-01 gr-qc hep-th
Schwarzschild horizon and the gravitational redshift formula
引力红移公式通常是在几何光学近似下导出的。在这篇文章中,我们考虑了史瓦西时空中这个问题的一个精确表述,目的是澄清在什么条件下这个红移定律是有效的。结果表明,在激波情况下,在适当的条件下,坡印廷矢量的径向分量可以按红移公式标度。如果不满足该条件,则后向散射的效果可以导致显著的修改。结果表明,短波辐射的能流服从标准的引力红移公式,而长波辐射的能流具有不同的标度,红移与频率有关。
2001-12-27 astro-ph gr-qc hep-th
Particles under radiation thrust in Schwarzschild space-time from a flux perpendicular to the equatorial plane
受黑洞周围的薄吸积盘的图像的启发,主要在垂直于其平面的方向上辐射,我们研究了测试粒子与起源于Schwarzschild时空的赤道平面并最初在垂直方向上传播的测试测地线辐射通量相互作用的运动。我们假设与测试粒子的相互作用是由一个有效的项对应的坡印廷-罗伯逊效应的泊松型相互作用。在充分近似单个光子的轨迹后,我们近似求解连续性方程,以找到一个一致的通量密度与某个合理的规定赤道轮廓。重力和辐射的综合效应在几个典型的图中得到了说明,这些图证实了粒子通常受到通量的强烈影响。特别是,他们都是准直和加速方向垂直的磁盘,但这种加速是不够的,以解释高度相对论流出一些黑洞盘源。然而,在提出结论意见中概述的进一步问题之前,该模式可以在若干方面加以改进。
2014-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Localized gravitational energy in a Schwarzschild field
广义相对论的一种解释是,在静止的引力场中提升物体所用的能量增加了它的静止质量。不同引力势的观测者会经历不同的质量参考系。结果表明,在史瓦西场中的物体表现出相对论的质量/能量关系从狭义相对论。这个新结果与坐标的选择无关。所提出的方法提供了一个物理解释的引力能,这是本地化作为一个标量函数内在的广义相对论。应用这个模型的罗伯逊-沃克度规表明,随时间变化的领域引起的净能量转移机构之间的不表现在静态领域。
2012-11-27 gr-qc
Schwarzschild/CFT from soft black hole hair?
最近对渐近对称性的研究表明,引力理论中的哈密顿相空间分析可能能够解释黑洞的微观状态。在这种情况下,我们解释,为什么使用传统的邦迪下降条件的引力场是过于限制在一个事件视界的存在。这意味着物理自由度的增强($\mathcal{A}$ -模式)。它们提供了新的引力毛,并负责黑洞微观状态。利用协变相空间方法,以Schwarzschild黑洞为例,给出了表面自由度及其表面电荷代数的一个建议。从黑洞的临界性出发,证明了所得到的二维对偶理论是共形不变的。Carlip的熵计数方法作为Sugawara构造的二维应力张量再次出现。
2018-08-29 gr-qc hep-ph hep-th
Maximally symmetric subspace decomposition of the Schwarzschild black hole
著名的史瓦西黑洞最初是作为爱因斯坦真空场方程的一个稳定的球对称解而得到的。但直到30年后,才有人致力于从外部区域$(r>2GM)$到内部区域$(r<2GM)$的解析扩展。与Kruskal坐标系中的最大扩展不同,我们从观测者沿径向自由落入黑洞的角度给出了一个共动坐标系.我们发现了一个有趣的事实,即该坐标系中的空间部分是最大对称的$(E_3)$,即,沿着这些观察者的世界线,史瓦西黑洞可以被分解成一族最大对称子空间。
2004-06-28 gr-qc
Hawking Flux from a Black Hole with Nonlinear Supertranslation Hair
利用Robinson和Wilczek提出的反常抵消方法研究了软毛黑洞的Hawking通量。与以往的研究不同,我们的研究考虑了具有线性超平移头发的黑洞,我们的研究考虑了超平移头发的二次阶,然后产生的角度依赖的视界。结果表明,在(1+1)d近视界约化理论的球形Kaluza-Klein模中出现了高度非平凡的动力学混合,这使得Hawking通量的传统推导变得模糊.然而,经过一系列场的重新定义,我们可以将模式混合分解为正则简正模,但这些简正模的约化度量是模式相关的。尽管如此,由此产生的霍金通量结果是模式无关的,并保持相同的史瓦西。因此,我们不能通过检查霍金通量来区分具有非线性超平移毛发的黑洞和史瓦西黑洞,因此可以将非线性软毛发视为微观态。
2021-10-25 gr-qc hep-th
Black Hole and Cosmological Particle Production in Schwarzschild de Sitter
计算了SchwarzschilddeSitter(SdS)中量子力学产生的粒子穿过黑洞和宇宙视界的能谱和总通量。粒子状态的定义相对于行为良好,克鲁斯卡尔坐标附近的视野,因此,我们发现,这些光谱一般是非热的。非热Bogoliubov系数附近的黑洞视界的真空波动,产生一个粒子,穿过宇宙学视界被证明等于两个热系数的卷积,一个在宇宙学温度和一个在黑洞温度,加权的透射系数在静态SdS坐标中的波传播。在这个意义上,虚拟热传播是生产过程的基础。这种表示导致的有用的结果,几何光学近似是可靠的,当与由传输系数确定的低频截止一起使用时。大黑洞的极限是一个准平衡的情况下,两个温度接近共同的零值,粒子光谱变得相等,和两个排放指数抑制。小的黑洞以热物体的形式辐射,并吸收微小的宇宙粒子流。视界上的量子涨落行为与经典引力涨落的肖特基反常行为一致。
2019-08-26 gr-qc hep-th