Are the black hole remnants produced from binary black hole mergers in GWTC-3 thermodynamically stable?
黑洞热力学为引力、热力学和量子理论之间的深刻而基本的联系提供了强有力的线索。如果黑洞的行为确实像一个自然的热力学系统，那么它在清洁的环境中应该是热力学稳定的。本文利用LIGO、Virgo和KAGRA探测器观测到的双星黑洞（BBH）合并的观测数据，检验了LIGO-Virgo-KAGRA星表GWTC-3中由BBH合并产生的黑洞残余物是否是热力学稳定的。热力学稳定性的判据非常简单，并且与黑洞的自旋直接相关，即热力学稳定的黑洞残余物需要其无量纲自旋$a>a_* \simeq 0.68$。我们对GWTC-3中83个黑洞残骸的最终自旋$a_f$的后验分布进行了检验，发现整个残骸总体符合具有$99.98\%$概率的双稳态黑洞.这是首次验证了由BBH合并产生的黑洞残余物的热力学稳定性。
2022-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole-naked singularity dualism and the repulsion of two Kerr black holes due to spin-spin interaction
我们报告的可能性相互作用克尔源存在于两个不同的国家-黑洞或裸奇点-这两个国家的特点是相同的质量和角动量。另一个令人惊讶的发现是，尽管两个Kerr黑洞之间不存在平衡，但它们可以相互排斥，这为通过观测天体物理黑洞双星来实验探测自旋-自旋排斥力提供了很好的机会。
2019-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Can the Reissner-Nordström black hole or Schwarzschild black hole be the stable Planck-scale particle accelerator?
结果表明，在考虑粒子的反作用效应和引力效应的情况下，极端Reissner-Nordström黑洞、多散射粒子的非极端黑洞和径向迎头粒子的Schwarzschild黑洞在视界附近粒子碰撞下是稳定的.此外，在具有天体物理典型质量的Reissner-Nordström黑洞附近的碰撞不能产生普朗克尺度的质心能量.然而，典型的原始黑洞附近的正面碰撞可能只发生在普朗克能量尺度上。
2011-11-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Role of Inhomogeneities in the Turbulent Accretion of Black Holes
Dipartimento di Fisica, Università della Calabria（卡塔尼亚大学物理系）
研究通过高分辨率GRMHD模拟探讨黑洞吸积中不均匀性对湍流的影响，发现扰动案例中谱指数更陡，相关时间更长，表明事件视界吸收了宏观结构，改变了吸积率。
2026-03-23 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Phase transition for black holes with scalar hair and topological black holes
研究了渐近反德西特时空中具有标量头发的黑洞与拓扑黑洞之间的相变。作为基态解，我们引入了三维无旋BTZ黑洞和四维双曲视界拓扑黑洞。仅在温度匹配的情况下，利用两个黑洞的自由能之差证明了具有标量头发的黑洞（Martinez-Troncoso-Zanelli黑洞）与拓扑黑洞之间的相变是二阶的.然而，我们没有确定在三维空间中标量和非旋转BTZ黑洞之间的相变发生的顺序，尽管存在标量黑洞衰变为非旋转BTZ黑洞的可能性。
2008-03-26 gr-qc hep-th
Weakly turbulent dynamics on Schwarzschild-AdS black hole spacetimes
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
研究Schwarzschild-AdS黑洞外部空间时，小数据解在非线性色散方程中表现出从低频到高频的能量转移，导致弱湍流动力学的出现。
2026-04-13 gr-qc hep-th math-ph
Connections between entropy surface density and microscopic property in black holes
引入了一个新的描述单个黑洞分子对黑洞熵贡献的微观量$\varepsilon $，并给出了这个微观量与宏观量--熵面密度$σ_{S}$成正比的关键关系，从而将微观量与黑洞的宏观量联系起来.这种联系为从宏观角度理解黑洞微观结构提供了新的探索。我们还根据熵面密度对黑洞进行分类。当它的熵面密度大于（小于）$1/4$时，这类黑洞被定义为强（弱）Bekenstein-Hawking黑洞，其中具有$1/4$ -熵面密度的黑洞被认为是Bekenstein-Hawking黑洞。我们计算了四个模型的熵面密度，其中三个是规则的黑洞--Barboutin黑洞，Ayón-Beato-Garc黑洞和Hayward黑洞，其中一个是奇异的黑洞--五维中性高斯-邦纳黑洞。在这个分类方案下，Barnstein黑洞、Ayón-Beato-Garc\'ıa黑洞和五维中性Gauss-Bonnet黑洞属于强贝肯斯坦-霍金黑洞类型，而Hayward黑洞属于弱贝肯斯坦-霍金黑洞类型，并且如果它们的事件视界半径达到无穷大，这四个黑洞接近贝肯斯坦-霍金黑洞。此外，我们还从熵面密度的角度，或者等价地从单个黑洞分子熵的角度，对五维中性Gauss-Bonnet AdS黑洞，发现了相变的有趣性质.
2021-03-27 gr-qc hep-th
Exact Description of Black Holes on Branes II: Comparison with BTZ Black Holes and Black Strings
我们把最近关于四维黑洞束缚在二膜上的讨论扩展到膜上有一个负的宇宙学常数。我们发现，对于大的质量，解决方案正是BTZ黑洞的膜，和BTZ“黑弦”的散装。对于较小的质量，有局部的黑洞，看起来像BTZ，校正指数下降。我们计算了最大熵位形何时从黑弦变为黑洞。我们还提出了精确的解决方案，描述旋转黑洞的两个膜是渐近平坦的或渐近$AdS_3$。膜上的质量和角动量与体相一致。
1999-12-15 gr-qc hep-th
Quantization of Black Hole Entropy for Black Holes in Subtracted Geometry
本研究精确解析了减除几何中黑洞的准正规模谱，并证明其视界面积以8π普朗克长度平方为单位量子化，揭示了与共形场论的联系。
2025-04-19 gr-qc hep-th
Gravitational turbulent instability of AdS${}_5$
本文研究了在满足相干度2的双轴Bianchi IX模型的小的纯引力扰动下，五维反德西特时空的稳定性问题。在类比球对称标量扰动，我们观察到数值上的黑洞形成的时间尺度$\mathcal{O}(\varepsilon^{-2})$，其中$\varepsilon$是扰动的大小。
2017-10-10 gr-qc hep-th
Black hole remnant of black hole-neutron star coalescing binaries with arbitrary black hole spin
建立了一个确定黑洞-中子星合并过程中黑洞残余物的无量纲自旋参数和质量的模型，该模型具有任意的初始黑洞自旋角动量、双星质量比、中子星质量和冷态方程.对数值相对论结果进行了检验，表明无量纲自旋参数和最终质量都准确地再现。对于第一次，这两个量的行为和l = 2，m = 2，n = 0的准正规模式频率检查整个参数空间。这个频率的预测可以用来指导引力波建模和探测工作，并从探测到的引力波信号中提取物理信息，这将有助于我们打破黑洞和黑洞-中子星系统之间的简并，提高我们对致密双星形成的理解，并约束中子星状态方程。
2014-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Test and Analysis of the 2nd Law of Black Hole Thermodynamics with Gravitational-Wave Data from Binary Black Hole Merger Events
利用引力波探测双星系统中的黑洞合并，为检验黑洞热力学第二定律提供了极好的机会。在本文中，我们回顾了如何计算任何天体物理黑洞的熵，我们使用LIGO和VIRGO的质量和自旋数据测量的黑洞合并事件在过去几年中检测到的熵计算和数值测试的广义热力学第二定律。此外，我们还分析了黑洞并合事件初始参数之间的数学关系，证明并得出了定理始终成立的结论。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
The brightest point in accretion disk and black hole spin: implication to the image of black hole M87*
本文提出了一种利用薄吸积盘模型从黑洞高分辨率直接图象中提取黑洞自旋值的简单新方法。在这个模型中，由事件视界望远镜获得的M87星系中超大质量黑洞的第一张图像上观察到的黑暗区域是黑洞事件视界的轮廓。这个剪影的轮廓是事件视界球体的赤道。黑洞事件视界的黑色轮廓被放置在黑洞阴影的预期位置内，这在第一张图像上没有显示出来。我们数值计算了观测到的黑洞轮廓位置与薄吸积盘中最亮点的关系，这取决于黑洞的自旋。从这个关系式我们导出了超大质量黑洞M87* 的自旋$a=0.75\pm0.15$。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Evaporation Process and Tangherlini-Reissner-Nordström Black Holes Shadow
本文研究高维TRN黑洞的蒸发与阴影特性，推导质量损失率、测地线方程等，结合EHT观测估算阴影角直径，发现阴影角直径随时空维度增加而减小。
2024-09-12 gr-qc hep-th
The center of mass energy of two colliding particles in the STU black holes
本文考虑两粒子在STU黑洞附近的碰撞，计算了质心能量。在不带电黑洞的情况下，我们发现在黑洞视界附近获得的最大能量与带电黑洞相似。证明了在黑洞视界附近，黑洞的电荷可以随质心能量的增加而减少或增加。
2013-06-15 gr-qc hep-th
Dirty Black Holes and Hairy Black Holes
一种基于考虑黑洞事件视界外的非经典能量动量张量的方法提供了对黑洞上离散量子头发的性质及其对黑洞温度的影响的额外物理见解。我们的分析既扩展了以前的工作的基础上的欧几里德行动的技术，并纠正了遗漏的工作。我们还提出了瞬子对黑洞热力学的影响以及这些影响与二维量子场论结果之间的关系。
1996-10-17 gr-qc hep-th
Exact solutions of higher dimensional black holes
本文综述了高维黑洞的精确解，重点介绍了渐近平坦的黑洞解和Kaluza-Klein型黑洞解.我们还总结了这种黑洞解所揭示的一些性质。
2011-04-08 gr-qc hep-th
The Black Hole Entropy Distance Conjecture and Black Hole Evaporation
本文将最近提出的黑洞熵距离猜想推广到de Sitter空间中带电黑洞的情形。通过系统地研究多视界黑洞几何空间中的距离，发现距离一般与熵的对数有关。从无限距离猜想，这预示着在无限熵的极限下会出现一个无质量的模式塔。进一步，我们研究了这些黑洞的蒸发，并将其与几何距离联系起来。我们发现，相应的距离蒸发的最后阶段是有限的。我们的结论是，蒸发不会导致出现的黑洞微观状态的光塔。
2020-12-16 gr-qc hep-th
Black Hole Thermodynamics without Black Hole Solutions
The International Joint Institute of Tianjin University, Fuzhou, Tianjin University（天津大学国际联合学院）；Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系量子联合研究中心）
本文提出了一种无需求解黑洞解即可推导带电黑洞热力学量的方法，适用于弦论中大量无精确解的黑洞类。
2025-12-10 gr-qc hep-th
NAT Black Holes
我们在引力的矢量张量理论--以太理论（NAT）中研究了黑洞的一些物理性质。我们首先回顾了NAT中的黑洞解，然后导出了黑洞热力学第一定律。黑洞的温度取决于黑洞的质量和NAT \textquotedblleft电荷。温度消失的极端情况类似于极端的Reissner-Nordström黑洞。我们还讨论了NAT荷对NAT黑洞周围有质量和无质量粒子测地线的贡献。
2019-07-22 gr-qc hep-th
The Black Hole Remnant of Black Hole-Neutron Star Coalescing Binaries
提出了一个确定具有平行轨道角动量和初始黑洞自旋的黑洞-中子星合并的黑洞残骸的无量纲自旋参数和质量的模型。这种方法是基于双黑洞的Buonanno，Kidder和Lehner方法，并成功地对数值相对论模拟的结果进行了测试：无量纲自旋参数的预测与绝对误差$\lesssim 0.02$，而最终质量的相对误差为$\lesssim 2$ %，其分布在测试中被发音峰值为$1$ %。因此，我们的方法和Foucart（2012）报告的环面残余质量的拟合构成了一个易于使用的分析模型，可以准确描述黑洞-中子星合并的残余。研究了由双星质量比、初始黑洞自旋、中子星质量和状态方程组成的参数空间。我们间接支持了黑洞-中子星合并的黑洞残余的宇宙监督猜想。我们发现中子星的存在影响了黑洞遗迹的准正规模频率，从而表明引力波信号的衰荡时期实际上可以用来（1）区分黑洞-黑洞和黑洞-中子星合并以及（2）约束中子星状态方程。
2013-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Extending the Black Hole Uniqueness Theorems, II. Superstring Black Holes
我们利用一个内部对称性截断的玻色子部门的超弦和N=4超引力理论写下类似的罗宾逊的身份为这个理论的黑洞。这使我们能够证明的唯一性限制类的黑洞解。特别地，我们可以应用前一篇论文的方法来证明一类加速黑洞的唯一性（Stringy Ernst解和Stringy C-度规），其中包括电磁通量管内黑洞加速的可能性。这些解及其相关的唯一性在未来的瞬子计算中可能是有用的。
1998-08-17 gr-qc hep-th
Thermodynamic Geometry of AdS Black Holes and Black Holes in a Cavity
热力学几何在理解黑洞的微观结构方面已被证明是非常有用的。我们研究了腔中Reissner-Nordstrom-AdS黑洞和Reissner-Nordstrom黑洞的相结构、热力学几何和临界行为.虽然这两种情况下的相结构和临界行为表现出惊人的相似之处，我们发现这两种情况下的热力学几何之间存在显着差异。我们的结果暗示了黑洞的微观状态与其边界条件之间可能存在着某种联系。
2019-11-23 gr-qc hep-th
Entropy spectra of black holes from resonance modes in scattering by the black holes
自从Bekenstein提出黑洞具有等间距面积谱以来，准正规模作为黑洞的特征模被用来获得黑洞的视界面积谱。然而，克尔黑洞的面积谱在以前的一些工作与贝肯斯坦的建议是不一致的。本文指出黑洞可以有三种共振模式，即准正规模式（QNM）、全透射模式（TTM）和全反射模式（TRM），并提出在高阻尼区，所有这些模式都可以用来量子化黑洞.虽然Kerr黑洞的QNM和TTM从作用量的Bohr-Sommerfeld量子化中给出了复杂的量子化条件，但我们从TRM中得到了一个非常简单的结果。它给出了等间距的外地平线区域。因此，由Bekenstein-Hawking面积定律，我们发现Kerr黑洞具有等间距熵谱的普适行为。在同样的论证下，我们发现Reissner-Nordstrom黑洞也具有等间距的熵谱。
2011-02-17 gr-qc hep-th
Entropy of Schwarzschild black hole and string-black hole correspondence
弦-黑洞的对应关系是在Horowitz和Polchinski最近提出的对应原理的背景下考虑的。我们证明弦态的熵和史瓦西黑洞的熵可以匹配，包括与质量对数相关的子主导项。我们认为有必要考虑弦相互作用（耦合$g$），并提出了依赖于$g^2$的弦熵的修改。分析了它与Schwarzschild黑洞熵的匹配。
1997-08-06 gr-qc hep-th
Scalarized charged black holes in the Einstein-Maxwell-Scalar theory with two U(1) fields
在$N=4$超引力的启发下，我们在Einstein-Maxwell-Scalar理论中研究了带有两个U（1）场的标量化带电黑洞.从自发标量化（Reissner-Nordström黑洞的速子不稳定性）开始，这些黑洞被按$n=0,1,2,\cdots$的个数分类，其中$n=0$被称为基本黑洞，$n=1,2,\cdots$表示$n$激发的黑洞。采用径向微扰，我们证明了$n=0$黑洞对$s(l=0)$模标量微扰是稳定的，而$n=1,2$受激的黑洞是不稳定的。这意味着$n=0$黑洞被认为是Reissner-Nordström黑洞的端点。
2020-09-11 gr-qc hep-th
Transition between Schwarzschild black hole and string black hole
Chongqing University（重庆大学）
本文研究了在大D极限下Schwarzschild黑洞与弦黑洞之间的量子转变，通过二维Wheeler-De Witt方程计算了两种几何结构之间的转变概率。
2025-04-14 gr-qc hep-th
Black Holes in Higher Dimensions (Black Strings and Black Rings)
本次会议的主要重点是介绍新的高维黑洞解，包括黑环，黑弦和多黑洞，并研究其性质。除了新的渐近平坦和局部渐近平坦的黑色物体，也报道了新的黑洞与反德西特渐近。对它们性质的研究包括它们的稳定性、热力学、解析性和存在性的研究。此外，在这样的高维时空的测地线进行了研究。
2013-09-16 gr-qc hep-th
Spontaneously vectorized Einstein-Gauss-Bonnet black holes
我们构造了一个自发矢量化的黑洞，其中一个真正的矢量场耦合到高斯-邦纳不变量。我们采用三个耦合函数的矢量场，并确定各自的领域存在的矢量化黑洞。这些存在的域是由边缘稳定的史瓦西黑洞和临界矢量化的黑洞所限定的。我们还讨论了质量项的影响。对于给定的黑洞质量，矢量化黑洞的视界半径小于史瓦西黑洞的视界半径。由于矢量场在视界处消失，高斯-邦纳项对矢量化黑洞的熵没有贡献。
2021-03-02 gr-qc hep-th
Accelerating Black Hole Chemistry
我们引入一组新的加速黑洞的化学变量。我们展示了这些表达式表明，从黑洞出现的锥形缺陷可以被认为是真正的头发-一个新的电荷，黑洞可以携带-并讨论从这个“化学”的角度来看，锥形赤字对黑洞热力学的影响。最后，我们证明了一个新的{ \it反向等周不等式}的黑洞与锥形缺陷。
2019-04-21 gr-qc hep-th
Regular Black Holes as Particle Accelerators
本文研究了球对称静电荷规则黑洞（Barnival黑洞，Ayón-Beato和García黑洞，Hayward黑洞）无限红移面附近碰撞粒子的质心（CM）坐标系中任意高能量的可能性.我们证明了在\emph{extreme}规则黑洞的无限红移面附近碰撞粒子的CM能量是任意大的，而非极端规则黑洞的CM能量是有限的.计算了与黑洞吸积盘理论最相关的最内稳定圆轨道（ISCO）、边缘束缚圆轨道（MBCO）和圆光子轨道（CPO）方程。
2014-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Validity of black hole complementarity in the BTZ black hole
基于Schwarzschild黑洞中黑洞互补的gedanken实验，分别在吸收边界条件和黑弦对偶解的假设下，计算了BTZ黑洞中复制信息所需的能量，以证明量子力学中的不可克隆定理的有效性.对于BTZ黑洞，复制信息所需的能量可以变得相当小，而对于黑弦，它超过了黑弦的总质量，尽管它们在对偶变换下是相互关联的。因此，与黑弦的情况相反，在BTZ黑洞中信息的复制是可能的，因此在前一种情况下，不可克隆定理可能被违反。为了避免对BTZ黑洞的重复信息，我们利用视界附近的热力学量而不是无穷远处的热力学量进行了改进的gedanken实验，证明了即使在BTZ黑洞中，无克隆定理也是成立的.我们还讨论了这种局部处理的不可克隆定理可以应用到黑弦以及史瓦西黑洞无害。
2017-12-26 gr-qc hep-th
Testing the microstructure of $d$-dimensional charged Gauss-Bonnet anti-de Sitter black holes
从热力学几何的角度理解黑洞的微观结构，可以为我们提供更深入的研究修正引力下黑洞的热力学性质的信息。本文研究了$d$维带电Gauss-Bonnet anti-de Sitter黑洞的黑洞相变和Ruppeiner几何。结果表明，在这种引力下，小-大黑洞相变是普遍存在的。通过用黑洞荷约化热力学量，我们清楚地展示了不同参数空间下的相图。特别有趣的是，黑洞视界的半径可以作为序参量来表征黑洞的相变。与五维中性黑洞不同，对于温度较高的小黑洞，带电黑洞允许微结构间的排斥作用。它们之间的另一个显著区别是，微观相互作用的变化，在小-大黑洞相变的带电情况下，黑洞微结构发生突变。这些结果对于研究荷电黑洞在Gauss-Bonnet引力作用下的微观结构是有帮助的。
2021-05-04 gr-qc hep-th
Probing the Black Hole Metric. I. Black Hole Shadows and Binary Black-Hole Inspirals
在广义相对论中，黑洞的时空有三个基本性质：（i）它们在自旋的最低阶上与恒星物体的度规相同;（ii）当用几何单位表示时，它们与质量无关;（iii）它们由克尔度规描述。在本文中，我们量化的上限可能黑洞度量偏差所施加的观测黑洞阴影和二进制黑洞的灵感，以探讨目前的实验限制可能违反最后两个预测。我们发现，这两种类型的实验提供了相关的偏差参数的约束，主要是在TT-组件的时空，当表示在面积坐标。我们的结论是，目前，没有证据表明偏离克尔度规跨越8个数量级的质量和16个数量级的曲率跨越的两种类型的黑洞。此外，由于当前引力波源样本中黑洞的特定质量，这两个实验所施加的相关性是一致的，并且当用远场、后牛顿的度规预测来表示时，它们的大小相似。如果未来合并的黑洞双星有两个低质量（例如，~3 Msun）分量，结合内旋约束和黑洞阴影测量结果，可以打破偏差参数之间的简并性。
2020-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Rotating Black Hole Thermodynamics with a Particle Probe
用粒子探针研究了一般尺度下Myers-Perry黑洞的热力学性质。在粒子吸收过程中，熵和不可约质量的变化依赖于粒子的径向动量。黑洞的热力学行为依赖于特定旋转的维数。对于一个四维克尔黑洞，它的黑洞的性质保持任何粒子的吸收。5-三维黑洞可以通过吸收特定动量范围内的粒子来避免裸环奇点。超过6维的黑洞通过特定形式的粒子吸收成为超自旋黑洞。用Kerr/CFT对应解释了有限情况下Myers-Perry黑洞的微观变化。本文系统地描述了粒子吸收对黑洞性质的影响。
2011-07-08 gr-qc hep-th
On the third law of black hole mechanics for supersymmetric black holes
本文证明满足超对称能量下界的带电物质引力坍缩无法形成超对称Kerr-Newman-anti de Sitter黑洞，并将此结果推广至双侧黑洞，表明初始非极端黑洞无法在有限时间内演化为超对称黑洞。
2025-07-09 gr-qc hep-th
Thermodynamic and tachyonic instability for asymptotically flat black holes
证明了渐近平坦黑洞欧氏截面的负模揭示了巨正则系综中这些黑洞的热力学不稳定性。这些黑洞包括史瓦西黑洞、赖斯纳-努德斯特伦黑洞、克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞。在这项工作中，我们开发的GCE的热力学不稳定性和渐近平坦的黑洞的快子不稳定性之间的关系，其中后者是开始获得黑洞与标量头发。这意味着在高斯-邦纳项或麦克斯韦项中引入标量耦合时，黑洞的快子不稳定性反映了GCE中这些黑洞的热力学不稳定性。我们进一步考虑Schwarzschild-AdS黑洞。
2022-11-28 gr-qc hep-th
Biases in estimates of black hole kicks from the spin distribution of binary black holes
LIGO和Virgo引力波天文台现已观测到超过50个二元黑洞合并。虽然中子星在超新星诞生时被赋予了很大的速度，但黑洞是否会受到类似的撞击，以及多大的撞击，仍然是一个悬而未决的问题。最近，Callister等人（2021）在假设它们都是通过孤立的双星演化形成的前提下分析了双星黑洞群，并声称合并的双星黑洞的自旋分布需要大的黑洞反冲（在99%的置信度下大于260 km/s）才能与观测结果相匹配。在这里，我们强调Callister等人（2021）提出的一个关键假设-所有次级黑洞都可以潮汐旋转-并不是由物理模型驱动的，并且可能导致他们对黑洞撞击幅度的估计存在偏差。我们只对Callister et al.（2021）模型进行了微小的修改，考虑了潮汐同步无效的更广泛的合并双星。我们表明，这自然会产生一个双峰自旋分布的二级黑洞，并在二进制黑洞人口中观察到的自旋轨道错位可以解释为更典型的黑洞踢的顺序100公里/秒，踢推断银河X射线双星包含黑洞一致。我们的结论是，大多数的二进制黑洞人口是一致的形成通过孤立的二进制演化。
2022-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Properties of black hole exterior fermions in spinfoam
本文利用圈量子引力自旋泡沫方法研究黑洞到白洞反弹中费米子的隧穿行为，发现费米子跃迁时间取决于欧几里得二面角，并在不同曲率条件下呈现积累或先于黑洞到达白洞外部的现象，揭示了类似爱因斯坦-罗森桥的几何结构。
2024-12-29 gr-qc hep-th
Black hole-neutron star mergers for 10 solar mass black holes
黑洞-中子星合并的广义相对论模拟目前仅限于低质量的黑洞（小于7个太阳质量），即使人口合成模型表明，大多数合并可能涉及更大质量的黑洞（10个太阳质量或更多）。我们首次对黑洞-中子星与10个太阳质量的黑洞合并进行了广义相对论模拟。对于大质量黑洞来说，作用在中子星上的潮汐力通常太弱，在中子星到达黑洞最里面的稳定圆形轨道之前，它不会被破坏。在a/M = 0.5-0.9范围内改变黑洞的自旋，我们发现只有当a/M>0.7-0.9时，合并才导致恒星的破裂和大质量吸积盘的形成。从这些结果中，我们得到更新的约束BHNS合并的能力是短伽马射线暴的质量和自旋的函数的黑洞的祖先。我们还讨论了引力波信号对黑洞参数的依赖性，并提供了从合并前7-8个轨道开始的模拟波形和频谱。
2012-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Decay as Geodesic Motion
我们证明了用标量场探针分析Schwarzschild黑洞的近视界共形对称性的形式能够描述黑洞的衰变。控制黑洞衰变的方程可以看作是黑洞质量空间中的测地线方程。这为黑洞的衰变提供了一种新的几何解释。此外，这种方法预测了一个精确的校正项，通常的表达式为黑洞的衰变率。
2003-08-11 gr-qc hep-th
Black hole thermodynamics with generalized uncertainty principle
本文将广义不确定原理应用于小黑洞的热力学。这里我们有一个紫外截止的黑洞系统。结果表明，对于小黑洞，GUP诱导的最小长度中断了Gross-Perry-Yaffe相变.为了观察黑洞遗迹是否发生了向大黑洞的转变，我们引入了一个腔中的黑洞（红外系统）。然而，我们未能显示的残余物的大黑洞的相变。
2006-12-25 gr-qc hep-th
Quantization of horizon areas of the Kerr black hole
自从Bekenstein提出黑洞具有等间距面积谱以来，准正规模作为黑洞的特征模被用来获得黑洞的视界面积谱。然而，克尔黑洞的面积谱在以前的一些工作与贝肯斯坦的建议是不一致的。在本文中，我们注意到Kerr黑洞具有三种共振模式：准正规模（QNM）、全透射模（TTM）和全反射模（TRM）。所有这些共振都代表了高阻尼振荡，并且只依赖于黑洞的参数，即黑洞的质量、电荷和角动量。我们建议所有这些模式都应该被用于量子化黑洞。在所有这些模式下，我们发现克尔黑洞的内外视界区域是等间距的。在Reissner-Nordstrom黑洞中也发现了类似的行为。
2010-06-24 gr-qc hep-th
The Angular Tension of Black Holes
角张力是一种ADM荷，当角坐标范围变化时，角张力对黑洞力学第一定律贡献了一个功项，并导出了一个新的静止黑洞的Smarr公式.单自旋D=5的黑洞的相图表明，角张力解决了球形黑洞和（偶极）黑环之间的简并性，并捕获了黑环平衡条件的物理学。角张力取决于在旋转轴的度量的行为，我们推测其关系到杆/域结构的高维黑洞和黑洞的唯一性定理的特征。
2012-07-25 gr-qc hep-th
Do black hole shadows merge?
所谓的黑洞阴影不是黑洞的轮廓，而是一个坍缩物体或白洞的图像。因此，当黑洞彼此合并时，黑洞的阴影是否彼此合并是重要的。本文通过分析描述黑洞合并的Kastor-Traschen时空中事件视界的零测地线生成元，我们发现存在永远看不到黑洞阴影合并的观测者。
2020-08-06 astro-ph.HE gr-qc
The Gravitational Energy of a Black Hole
考虑光子从黑洞逃逸的情况，导出了物理黑洞的精确能量表达式。在视界内的黑洞的质量是在无穷远处观测到的质量的两倍。这一结果对于理解黑洞碰撞中的引力波具有重要意义。
2005-08-10 gr-qc hep-th
Asymptotic States in Two Black Hole Moduli Space
讨论了由最大荷电黑洞构成的模空间中的量子态。考虑模空间中的量子力学，我们得到了近重合黑洞和远分离黑洞的渐近态。研究了具有渐近态的粒子在黑洞上的散射过程。在散射过程中，研究了黑洞模空间中的量子效应。
2004-10-14 gr-qc hep-th
Many accelerating black holes
我们展示了如何Weyl形式主义允许度量写下来，对应于任意数量的共线加速中性黑洞在3+1维。这些黑洞具有任意的质量和不同的加速度，并共享一个共同的加速度视界。在一般情况下，黑洞通过宇宙弦或支柱连接在一起，这些宇宙弦或支柱提供了必要的力，这些力与黑洞之间的引力一起产生加速度。在两个和三个黑洞的情况下，可以选择参数，使得最外面的黑洞被宇宙弦拉着，而里面的黑洞仅仅被引力加速。我们猜想，类似的解决方案存在于任何数量的黑洞。
2001-05-12 gr-qc hep-th
Black Hole Thermodynamics and Two-Dimensional Dilaton Gravity Theory
将近视界区的各种黑洞解与二维玻色子引力理论中的黑洞解联系起来，证明了D>=4的黑洞的热力学可以用二维玻色子引力理论中的黑洞的热力学有效地描述.我们证明了在任意时空维中，具有任意耦合参数的单电荷双介子黑洞和双介子p膜的Bekenstein-Hawking熵可以精确地由二维黑洞的Bekenstein-Hawking熵在相应的二维双介子引力模型中再现.本文指出，在二维引力理论中，具有常数场的黑洞解的热力学可以有效地描述非极端弦四维四荷黑洞和五维三荷黑洞的热力学.
1999-11-02 gr-qc hep-th
Black Holes in the Dilatonic Einstein-Gauss-Bonnet Theory in Various Dimensions IV - Topological Black Holes with and without Cosmological Term
我们研究了在不同维中具有Gauss-Bonnet项、介子和正的宇宙学常数的Einstein引力下的黑洞解。具有正宇宙学项的物理意义的黑洞，只有在静态时空中具有负曲率的$(D-2)$维双曲空间和$D>4$。我们在$D=5,6$和10维时空中数值构造了不同质量的黑洞解，并讨论了它们的性质。尽管有正的宇宙学常数，时空渐近地接近反德西特时空。黑洞解存在于视界半径的一定范围内，即，黑洞的大小有上下限。我们还认为，在没有宇宙学常数的情况下，双曲空间不存在黑洞解是相当合理的。
2009-09-30 gr-qc hep-th
Arbitrary black-string deformations in the black string-black hole transitions
通过分析一族时间对称初始数据的视视界结构，研究了可能的黑弦-黑洞跃迁。我们观察到，根据视视界的判断，在时间对称的时刻产生任意变形的黑弦是可能的。对超球形黑洞的类似研究表明，尽管可以构造任意变形的超球形黑洞，但南北两极之间沿额外方向的适当距离有一个上限。
2005-10-06 gr-qc hep-th
Stability of Squashed Kaluza-Klein Black Holes
研究了压缩Kaluza-Klein黑洞的稳定性.被压缩的Kaluza-Klein黑洞看起来像是视界附近的五维黑洞和无穷远处有一个圆的四维Minkowski时空。在这个意义上，压缩的卡鲁扎-克莱因黑洞可以被看作是卡鲁扎-克莱因时空中的黑洞。利用压缩Kaluza-Klein黑洞的对称性$SU(2)\times U(1)\simeq U(2)$，我们得到了与稳定性有关的部分度量扰动的主方程.基于主方程的分析为压缩Kaluza-Klein黑洞的稳定性提供了有力的证据。因此，被压扁的卡鲁扎-克莱因黑洞应该被当作卡鲁扎-克莱因时空中的现实黑洞来认真对待。
2018-09-18 gr-qc hep-th
Black hole as topological insulator (I): the BTZ black hole case
黑洞是可以用广义相对论经典描述的超大质量物体，而拓扑绝缘体是可以用来建造拓扑量子计算机的新物质秩序。它们看起来是不同的物体，但在本文中，我们认为黑洞可以看作是一种拓扑绝缘体。对于三维$AdS_3$时空中的BTZ黑洞，我们给出了两个证据来支持这一说法：第一个证据来自黑洞的“膜范式”，即黑洞的视界表现为电导体。另一方面，真空可以被认为是绝缘体。第二个证据来自于BTZ黑洞的视界可以支持两个手征相反的手征无质量标量场。这是二维拓扑绝缘体的两个关键性质。我们还考虑了与电磁场的耦合，以表明边界模式可以导电。对于高维黑洞，第一个证据仍然有效。因此我们推测高维黑洞也可以看作是高维拓扑绝缘体。这一猜想将对我们理解量子黑洞和引力的本质产生深远的影响。
2017-12-19 gr-qc hep-th
4d neutral dilatonic black holes and (4+p) dimensional nondilatonic black p-branes
结果表明，与极端4d超纯黑洞的情况相反，具有视界奇点的4d中性超纯黑洞不能被解释为（4+p）维中的非奇异非超纯黑p-膜，而与额外维的个数p无关，即额外维并不能消除4d中性超纯黑洞的裸奇点.
2000-01-11 gr-qc hep-th
