Collisions of massive and massless particles around rotating black holes: general analysis
我们考虑在旋转黑洞视界附近有质量(电子)和无质量(光子)粒子之间的碰撞。类似于大质量粒子之间的碰撞,在质心框架中的无限能量在某些情况下发生。也就是说,对于一个粒子,能量和角动量之间的关系应该有一个特殊的形式(“临界”粒子),而对于第二个粒子,它不应该成立(“通常”粒子)。所有可能的临界粒子和普通粒子对的组合进行分析。这种效应的存在(或不存在)取决于两个因素的竞争--向黑洞传播的光子的引力蓝移和由局部非旋转坐标系向共动坐标系转换产生的多普勒效应。因此,一个纯粹的运动学解释建议无限增长的能量在质心系的效果。
2011-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On rotating regular nonabelian solutions
本文导出了Einstein-Yang-Mills-Higgs方程正则解的总角动量的一般关系。两种不同的物理配置,旋转双子和旋转磁偶极子作为特例进行了讨论。旋转纯Einstein-Yang-Mills正则解的问题也得到了解决。基于这些结果,我们推测不存在带净磁荷的旋转规则孤子。
2001-11-15 gr-qc
Particle collisions around static spherically symmetric black hole and rotating black hole in gravity's rainbow
本研究将Banados-Silk-West效应扩展至引力彩虹中的静态球对称黑洞与旋转黑洞,探讨不同rainbow函数对粒子碰撞质心能量的影响,发现特定函数下可在事件视界外实现无限质心能量。
2025-05-29 gr-qc
On the collisions between particles in the vicinity of rotating black holes
研究了旋转黑洞引力场粒子的散射问题。结果表明,无论是极值黑洞,还是非极值黑洞,质心系统中粒子的散射能都可以得到很大的值。提取碰撞后的能量进行了研究。结果表明,由于彭罗斯过程的粒子逃逸的能量在无限大的孔可以是大的。解决了高能粒子从黑洞逃逸问题中的矛盾。
2014-11-03 gr-qc
Shadow of rotating regular black holes
我们研究了不同类型的旋转规则黑洞投射的阴影,即Ayón-Beato-García {(ABG)}、Hayward和Barnard。这些黑洞除了总质量($M$)和旋转参数($a$)外,还分别具有不同的参数,如电荷($Q$)、偏差参数($g$)和磁荷($g_{*}$)。有趣的是,除了旋转参数之外,阴影的大小还受这些参数的影响。我们发现,在每种情况下的阴影的半径单调减小,失真参数增加时,这些参数的值增加。与标准克尔的情况下的比较也进行了研究。我们还研究了规则黑洞周围等离子体环境的影响,讨论了它的阴影。等离子体的存在会影响规则黑洞阴影的表观尺寸,这是由于两种效应:(i)光子的引力红移和(ii)等离子体密度的径向依赖性。
2016-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Effects of acceleration on the collision of particles in the rotating black hole spacetime
研究了加速旋转黑洞时空中两测地粒子的碰撞,探讨了黑洞加速对碰撞粒子质心能量和高速碰撞带的影响.我们发现近事件视界碰撞中质心能量对加速度的依赖性不同于近加速度视界碰撞中的质心能量对加速度的依赖性。此外,加速度的存在改变了高速碰撞带的形状和位置。我们的结果表明,黑洞的加速为粒子的碰撞带来了更丰富的物理。
2012-02-06 gr-qc hep-th
Regular and conformal regular cores for static and rotating solutions
使用一个新的度量生成旋转的解决方案,我们推导出一般的方式的解决方案的不完美的流体和它的共形同系物。讨论了应力-能量张量和不变标量正则的条件。在经典的物理基础上,它强调,共形流体作为核心的静态或旋转的解决方案,是免除任何恶意行为,因为他们是有限的,并定义无处不在。
2014-01-10 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Energetics of particle collisions near dirty rotating extremal black holes: Banados-Silk-West effect versus Penrose process
如果两个粒子在旋转极端黑洞的视界附近碰撞,在一定条件下,质心坐标系中的能量E_{c.m.}可以无限增长(所谓的Banados-Silk-West效应)。我们考虑产生另外两个粒子的碰撞。我们表明,对于一般的脏(周围的物质)黑洞,存在的能量和质量的产品粒子,可以检测到在无穷大的上界。因此,正能量增益是可能的,但相当适度。它主要取决于两个数字,其中编码了度量的近地平线行为。所获得的结果表明天体物理学的限制的可能性观测的碰撞Banados-Silk-West效应的产品。这些结果与最近克尔度规的计算结果一致,并将其扩展到一般的脏黑洞。它表明,对于脏黑洞有类型的方案的能量提取不可能在克尔的情况下。
2012-10-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extraction of energy from an extremal rotating electrovacuum black hole: Particle collisions in the equatorial plane
当Banados,Silk和West(BSW)指出在极端旋转的黑洞视界附近可能发生任意高质心能量的试验粒子碰撞时,碰撞彭罗斯过程受到了极大的关注。然而,在这个被称为BSW效应的有希望的(如果简化的话)场景中,可以从黑洞中提取的能量被证明是无条件的上限。虽然在静电变形的过程中没有发现这样的边界,但这个版本在天体物理学上也是不可行的,因为它需要一个最大电荷的黑洞。为了处理这些不足之处,我们重新统一的版本的BSW效应的带电粒子在赤道平面的旋转电真空黑洞时空的碰撞。通过这个过程进行能量提取的一般分析,我们详细解释了如何出现看似不相容的极限情况。此外,我们证明了提取的能量的无条件上限是不存在的任意小值的黑洞电荷。因此,我们的设置代表了一个有趣的简化模型,用于描述天体物理黑洞周围可能发生的高能过程,这些黑洞可能旋转得很快,但通过与外部磁场的相互作用只能产生微小的电荷。
2022-02-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On particles collisions near rotating black holes
不同质量和能量的粒子在旋转黑洞引力场的散射被认为是在黑洞的外部和内部。得到了质心系中粒子散射能的表达式。结果表明,在考虑多重散射的情况下,质心系统中粒子的散射能不仅对极值黑洞而且对非极值黑洞都可以得到很大的值。给出了粒子获得超相对论能量所需时间的数值估计。
2010-10-11 gr-qc
On regular rotating black holes
本文分析类 Kerr 旋转黑洞时空,给出其二阶 Riemann 多项式标量不变量正则的充要条件,并指出正则性伴随黑洞核心附近弱能量条件的破坏。
2016-11-11 gr-qc
Five dimensional rotating regular black holes and shadow
我们提出了一个精确的五维($5D$)旋转规则黑洞度规,与偏差参数$k\geq 0$,$5D$克尔黑洞($k=0$)和$5D$克尔纽曼($r \gg k$)之间的插值。这个$5D$旋转的规则黑洞是耦合到非线性电动力学的广义相对论的精确解。有趣的是,对于参数$k$的给定值,存在一个临界角动量$a=a_E$,它对应于具有简并视界的极端旋转规则黑洞,而对于$a<a_E$,存在具有外视界和内视界的非极端旋转规则黑洞。由于修正因子($e^{-k/r^2}$)的引入,使得能区和黑洞阴影都得到了修正.
2020-02-27 gr-qc
Rotating Regular Black Hole Solution
基于Newman-Janis算法,将规则球对称静态荷电黑洞的Ayon-Beato-Garcia时空度规转化为转动形式.结果表明,当黑洞的角动量$a$不为零时,所导出的旋转规则黑洞解是规则的,且两个视界合二为一的电荷$Q$的临界值充分减小.
2014-04-24 gr-qc
On the limiting energy of the collision of elementary particles close to horizon of the rotating black hole
论证了两个超相对论性基本粒子在引力辐射作用下的碰撞能量不能超过普朗克值的结论。比较了克尔黑洞视界附近带电粒子的引力辐射和电磁辐射。如果trans-Planckian能量的黑洞可以出现,它表明,用于散射粒子的相互作用的能量增长仍然是有限的。
2020-10-21 gr-qc hep-th
Regular rotating electrically charged black holes and solitons in nonlinear electrodynamics minimally coupled to gravity
在与引力耦合的非线性电动力学中,正则球对称带电解满足弱能量条件,并具有强制性的de Sitter中心。通过Gürses-Gürsey算法,它们被转化为远距离观察者的自旋带电解渐近Kerr-Newman。旋转将de Sitter中心转化为de Sitter真空面,其中包含赤道盘$r=0$作为桥梁。我们目前的视野,ergoregions和de Sitter表面的一般分析,以及场方程的正则解的存在条件。我们找到渐近解,并表明,德西特真空表面具有完美的导体和理想的抗磁性的属性,违反弱能量条件是防止连续介质的电动力学的基本要求,和克尔环奇异性取代超导电流。
2015-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Rotating regular black holes
时空奇点的形成在广义相对论中是一个相当普遍的现象,并有特定的定理加以规范。人们普遍认为,时空奇点在自然界中并不存在,但它们代表了经典理论的局限性。虽然我们还没有任何坚实的量子引力理论,但已经提出了没有奇点的黑洞解的玩具模型。到目前为止,文献中只有非旋转的规则黑洞。这些度量很难通过天体物理观测来检验,因为黑洞的自旋在任何天体物理过程中都起着基础性的作用。在这封信中,我们应用纽曼-詹尼斯算法的海沃德和巴氏黑洞度规。在这两种情况下,我们得到一个家庭的旋转解决方案。每一种解都对应着不同的物质结构。每个族都有一个具有特殊性质的解,这些解可以在Boyer-Lindquist坐标中写成Kerr-like形式。这些特解是彼得罗夫D型的,它们是无奇性的,但它们违反了非零自旋的弱能量条件,并且它们的曲率不变量在$r=0$处具有不同的值,这取决于接近原点的方式。我们提出了一个自然的处方,有旋转的解决方案,最小的违反弱能量条件,没有可疑的属性的曲率不变量在原点。
2013-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Upper limits of particle emission from high-energy collision and reaction near a maximally rotating Kerr black hole
在最大旋转的黑洞视界附近碰撞的两个粒子的质心能量可以任意高,如果其中一个入射粒子的角动量被微调,我们称之为临界粒子。我们对这种高能碰撞和反应在赤道平面上的粒子发射进行了全面的解析研究。我们表明,发射粒子的能量的无条件的上限是由注入的临界粒子的能量的218.6%,无论反应的细节和这个上限可以实现无质量的粒子发射。作为碰撞彭罗斯过程的这种发射的能量提取效率的上限由146.6%给出,这可以在具有优化质量比的两个大质量粒子的碰撞中实现。此外,我们分析了完全弹性碰撞,康普顿散射,对湮灭和净正能量提取这三个反应是可能的。其中康普顿散射效率最高,可达137.2%.另一方面,我们的结果是定性的与早期的主张,即发射粒子的质量和能量是在最多的数量级的注入粒子的总能量,因此,我们可以观察到超重或超高能粒子。
2012-09-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Penrose process in rotating regular black holes
Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院卡格浦尔分校);Chennai Mathematical Institute(金奈数学研究所);University of Florida(佛罗里达大学)
本文研究了旋转正则黑洞的Penrose能量提取过程,发现Neves-Saa类解的提取效率上限受限于Kerr时空,但无Schwarzschild奇异极限的新型旋转正则黑洞提取效率可极大提升。
2026-09-30 gr-qc
Note on the character of the generic rotating charged regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
该研究验证了用替代Newman-Janis算法得到的广义相对论耦合非线性电动力学的旋转荷电正则黑洞解,仅存在10⁻²量级的拉格朗日量行为偏差,可作为天体物理中足够精确的近似解使用。
2017-12-13 gr-qc
5D rotating regular Myers-Perry black holes and their shadow
人们普遍认为,曲率奇点是广义相对论的产物,可能不存在于宇宙中,很可能由量子引力定义。在没有成功的量子引力的情况下,大量的注意力已经转移到规则模型上。提出了一个五维($5D$)旋转规则Myers-Perry类黑洞度规,它具有两个旋转参数($a,b$)和一个自由参数($k$).我们的$5D$旋转正则度规包含$5D$ Myers-Perry黑洞,当$k=0$ .当参数$k$增加时,黑洞投射的阴影的大小明显变小,并且更加扭曲。
2020-08-24 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
Rotating regular solutions in Einstein-Yang-Mills-Higgs theory
我们构造了Einstein-Yang-Mills-Higgs理论的新的轴对称旋转解。这些全局规则构型具有非零的电荷,其等于总角动量,和零拓扑电荷,表示围绕通过它们共同的质心的对称轴旋转的双反系统。
2005-01-13 gr-qc hep-th
Extraction of energy from an extremal rotating electrovacuum black hole: Particle collisions along the axis of symmetry
在极端Reissner-Nordström时空中,如果其中一个粒子被微调,并且碰撞点靠近视界,那么径向运动的带电测试粒子可以发生高能碰撞。这是Banados-Silk-West(BSW)效应的类比,该效应最初是在极端克尔黑洞中描述的。然而,它在能量提取方面有很大的不同:与原始的BSW过程不同,对于带电版本,没有发现碰撞中产生的逃逸测试粒子的质量和能量的无条件上限。我们发现,这些结果可以复制的带电测试粒子沿轴的一般极端旋转电真空黑洞的运动,也包括Schnittman型过程与反射微调粒子。这使得高能量提取的可能性更接近天体物理学黑洞,黑洞可以快速旋转,并由于与外部磁场的相互作用而具有小的“Wald电荷”。然而,我们发现许多警告,可以使能量提取不可行,尽管缺乏无条件的运动学界限。
2019-10-15 gr-qc
Observational Features of Thin Accretion Disk Around Rotating Regular Black Hole
研究旋转常规黑洞周围薄吸积盘的观测特征,发现常规参数显著提高辐射效率并收缩透镜带,在快速旋转和大倾角下更易被观测。
2024-12-25 gr-qc
Testing Rotating Regular Metrics with EHT Results of Sgr A*
事件视界望远镜(EHT)观测揭示了超大质量黑洞Sgr A* 的第一张图像,显示了直径为$θ_{sh}= 48.7 \pm 7\,μ$的阴影,与史瓦西黑洞阴影直径$δ= -0.08^{+0.09}_{-0.09}~\text{(VLTI)},-0.04^{+0.09}_{-0.10}~\text{(Keck)}$有部分偏差。Sgr A* 阴影的大小在克尔预言的$~10\%$范围内,为我们研究强场引力的性质提供了另一种工具。我们使用Sgr A* 阴影观测量来约束四个独立的和动机良好的度量,参数不同于克尔时空,旋转规则时空,以及相应的无视界时空。我们提出了旋转规则黑洞的偏差参数$g$的限制。$1 σ$区域内的阴影角直径$θ_{sh}$对参数$a$和$g$设置界限。结合Sgr A* 的$θ_{sh}$和$δ$的EHT界,我们的分析得出结论,Barclay Hayward黑洞和Barcleson-Visser黑洞以及相应的无视界时空与Sgr A* 的EHT结果一致。因此,这三个旋转的规则时空和克尔黑洞在某些参数空间中是不可分辨的,并且不能排除前者是天体物理黑洞的强候选者的可能性。
2022-11-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Scalar perturbations around rotating regular black holes and wormholes: quasi-normal modes, ergoregion instability and superradiance
我们研究了Kerr-黑反弹背景上的标量测试场扰动,即一系列旋转的规则黑洞和/或旋转的可穿越的虫洞,可以模仿Kerr黑洞。我们计算的准正常模式的无质量场的定期黑洞和虫洞分支,确认前者的稳定性和识别一组增长模式,使后者不稳定。我们进一步计算了超辐射放大因子,无质量和大质量的领域,在常规黑洞分支,确认这些对象超辐射,虽然在较小的程度上比相应的克尔黑洞。
2022-06-29 gr-qc
Effect of the self-gravity of shells on a high energy collision in a rotating Bañados-Teitelboim-Zanelli spacetime
本文研究了在Bañados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)时空中两个具有高质心能量(包括自引力)的尘埃薄壳层的碰撞.壳层将BTZ时空划分为三个区域,这些区域由Darmois-Israel结条件匹配。我们只处理碰撞的两个壳共转的背景BTZ时空,因为结的条件。同旋壳层碰撞的对应物是两个角动量为零的粒子的碰撞。为了研究碰撞物体的自引力对高能CM碰撞的影响,我们比较了尘埃薄壳层碰撞和粒子碰撞。我们证明了壳层的自引力影响了事件视界的位置,它覆盖了高能碰撞事件。因此,我们得出结论,碰撞物体的自引力抑制其CM能量,任何观察者谁站在事件视界以外的任何观察者不能观察到的碰撞与任意高CM能量。
2019-01-21 gr-qc hep-th
Image of a time-dependent rotating regular black hole
本研究提出基于时空广义随机场的旋转正则黑洞吸积流成像建模框架,扩展Matérn场并引入物理驱动的各向异性张量,结合高效光线追踪生成时间分辨图像,在保证统计一致性的同时提升计算效率,且能重现M87$^{*}$亮环动态偏移以支撑其时变图像解读。
2025-07-29 astro-ph.HE gr-qc
Collision of Two Rotating Hayward Black Holes
研究了两个旋转海沃德黑洞迎头碰撞中的自旋相互作用和热允许的引力辐射。Hayward黑洞是修正的Einstein方程中的规则黑洞,因此它可以作为描述近视界区规则性效应对相互作用和辐射影响程度的合适模型。如果假设一个黑洞比另一个小得多,自旋相互作用的势可以解析地得到,并且依赖于黑洞的角动量的排列。对于大质量黑洞的碰撞,利用热力学热力学定律数值计算得到了引力辐射的上界。海沃德黑洞的效应倾向于增加辐射能量,但我们可以通过将辐射能量与引力波GW 150914和GW 151226进行比较来限制这种效应。
2017-07-21 gr-qc hep-th
Rotating five-dimensional electrically charged Bardeen regular black holes
利用Giampieri算法,我们导出了一个五维带电Barnes-n正则黑洞时空的旋转对应体。为了证明旋转解的合理性,计算了相关的非线性电动力学源。我们深入讨论了旋转时空的能量条件和其他性质。同时给出了旋转时空的黑洞热力学。特别是,如霍金温度和热容量的热力学量的计算和绘图看到的热行为。黑洞的霍金温度分布表明,规则黑洞比奇异黑洞的温度要低。另一方面,我们发现,热容量有两个分支:负分支对应的不稳定相和正分支对应的稳定相的物理参数的适当选择的黑洞。
2020-05-01 gr-qc
The collision of two slowly rotating, initially non boosted, black holes in the close limit
本文研究了两个缓慢旋转的、初始非增强的黑洞在封闭极限下的碰撞。一个`` punctures ''修改的鲍文-约克方法是用来构建共形平坦的初始数据适合的问题。我们只保留了能够产生引力能和角动量辐射的最低非平凡阶数。我们表明,即使有这些简化的线性Regge-Wheeler-Zerilli黑洞微扰理论的高阶扩展,需要处理的领导贡献多极子的演化方程。这个扩展推导,连同适当的扩展的Regge-Wheeler和Zerilli方程。利用这些方程对数据进行数值演化,得到了渐近引力波的形式和振幅。导出了辐射引力能和辐射角动量的表达式,并与数值演化结果一起给出了各辐射项相对贡献的定量表达式,分析了它们的意义。
2001-12-26 gr-qc
Ergosphere and shadow of a rotating regular black hole
经典广义相对论中著名的奇点定理预言的时空奇点是在引力坍缩结束时形成的。量子引力是解决奇异性问题的理想理论,但我们现在离它还很远,因此人们的注意力已经转移到没有奇异性的规则黑洞模型上。球对称规则玩具模型是由Dymnova(1992)得到的,我们证明它是耦合到非线性电动力学的爱因斯坦场方程的精确解,拉格朗日量的参数$b$与磁荷有关。我们构建了这个解决方案,其中包括克尔黑洞作为一个特殊的情况下,当电荷被关闭($b=0$)旋转对应。事件视界望远镜发布了超大质量黑洞M87 $^*$的首张图像,揭示了黑洞视界附近的结构。旋转规则黑洞的阴影可能有助于确定强场区。我们研究了转动规则黑洞的能层和黑洞影,推断它们的大小对电荷$b$敏感,具有更丰富的混沌结构。特别是旋转规则黑洞与Kerr黑洞相比,具有更大的尺寸,但较少扭曲的阴影。我们发现能层和黑洞的阴影之间存在一一对应关系。
2020-06-13 gr-qc
Shadow and weak gravitational lensing of a rotating regular black hole in a non-minimally coupled Einstein-Yang-Mills theory in the presence of plasma
研究了等离子体介质中非最小耦合Einstein-Yang-Mills理论中规则旋转磁荷黑洞的零测地线。研究了磁荷和Yang-Mills参数对光子轨道有效势和半径的影响。然后,我们研究了一个定期和旋转的磁荷黑洞的阴影,随着在等离子体介质的存在下的可观测性。与真空情况相比,等离子体介质的存在影响规则旋转黑洞阴影的表观尺寸。研究了阴影半径和形变参数随Yang-Mills和等离子体参数的变化。此外,还研究了在均匀等离子体介质中弱场近似下无质量测试粒子在该黑洞周围时空的偏转角。最后,我们将所得结果与广义相对论中的Kerr-Newman和Schwarzschild黑洞解进行了比较.
2022-07-21 gr-qc
Superradiance of massive scalar particles around rotating regular black holes
本文研究旋转正则黑洞周围小质量标量粒子的超辐射不稳定性和能量提取效率,解析给出本征频率与放大因子,并揭示正则化参数与旋转参数竞争下超辐射的多种模式。
2023-05-25 gr-qc hep-th
Quantum Gravity Evolution in the Hawking Radiation of a Rotating Regular Hayward Black Hole
本文利用Newman-Janis方法和半经典Hamilton-Jacobi方法两种不同的方法,对具有自旋参数的有质量$4$维正则海沃德黑洞的Hawking温度($T_H$)进行了分析.首先,我们采用Newman-Janis算法规则计算旋转正则Hayward黑洞解。利用表面引力导出了旋转规则海沃德黑洞的$T_H$。我们还借助图形分析了自旋参数$a$和自由参数$l$对$T_H$的影响。此外,我们还研究了旋转规则海沃德黑洞的量子修正霍金温度($T'_H$).为此,我们利用拉格朗日场方程的背景下的GUP的概念内的WKB近似和半经典的Hamilton-Jacobi方法。旋转规则海沃德黑洞的$T'_H$取决于修正参数$β$、黑洞质量$m$、自旋参数$a$、自由参数$l$和黑洞半径$r_+$。我们还研究了旋转规则Hayward BH的$T'_H$与事件视界$r_+$的图形行为,并检验了量子引力参数$β$、自旋参数$a$和自由参数$l$对相应黑洞稳定性的影响。此外,我们还研究了对数熵修正对规则旋转海沃德黑洞的意义。
2022-01-08 gr-qc hep-th
The irreducible mass of a regular rotating black hole
本文在TEGR框架下研究规则旋转黑洞,推导其不可约质量解析表达式,并分析总能量行为、内视界不稳定性及内部观测者惯性加速度,揭示其作为真实天体物理对象近似的意义。
2024-05-09 gr-qc
Collision of particles near a three-dimensional rotating Hořava AdS black hole
考虑一个三维旋转的HoenavaAdS黑洞,它对应于一个洛伦兹破坏的BTZ黑洞,通过分析两个碰撞粒子在其视界附近的质心(CM)坐标系中的能量,分析了洛伦兹不变性的破坏对黑洞充当粒子加速器的可能性的影响.我们发现粒子的临界角动量随着Hoelava参数$ξ$和以太参数$b$的增大而增大。此外,粒子可以碰撞的内视界与任意高CM能量,如果其中一个粒子有一个临界角动量是可能的BSW过程中,非极值旋转的HoenavaAdS黑洞。主要是,对于极值BTZ黑洞,具有临界角动量的粒子只能存在于简并视界中,而对于洛伦兹破坏的BTZ黑洞,具有临界角动量的粒子可以存在于简并视界之外的区域中.
2020-02-08 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
Rotating regular black holes in conformal massive gravity
在本文中,我们利用一个适当的共形重标度构造了在共形质量引力下的静态和旋转规则黑洞。新度规的特征在于质量$M$、“标量电荷”$Q$、角动量参数$a$、“毛发参数”$λ$和编码在参数$L$中的共形比例因子。我们研究了旋转规则黑洞时空几何中相对论性大质量粒子的阴影像和偏转角。对于$λ\neq 0$和$Q > 0$,阴影大于克尔黑洞的阴影。特别是,如果是$λ< 0$,阴影半径会显著增加。对于$λ\neq 0$和$Q < 0$,阴影小于克尔黑洞的阴影。此外,我们把观测约束的参数$ Q $使用最新的事件视界望远镜(EHT)的超大质量黑洞M87* 的观测。最后,利用Gauss-Bonnet定理,我们证明了大质量粒子的偏转角受参数$L$的强烈影响。偏转角可以用来区分旋转的规则黑洞和旋转的奇异黑洞。
2020-01-30 gr-qc
Energy extraction from rotating regular black hole via Comisso-Asenjo mechanism
本文研究利用 Comisso-Asenjo 磁重联机制从具有指数收敛因子的旋转规则黑洞中提取能量,分析规则参数对参数空间、功率、效率及与 Blandford-Znajek 机制功率比的影响,发现黑洞规则性对能量提取有显著作用。
2023-05-02 gr-qc
Thermodynamics and phase transition of rotating regular-de Sitter black holes
我们分析了具有质量($M$)、角动量($a$)和磁荷($(g)$)的旋转规则黑洞的热力学性质,并包含Kerr黑洞($g=0$).质量$M$在半径$r_+=r_+^{\star}$处具有最小值,在该半径处热容和温度均为零。热相变是由于热容在临界半径$r_{+}^C$处发散,并具有$r_+<r_+^C$的稳定(不稳定)分支($>r_+^C$)。我们还推广了de Sitter(dS)背景下旋转规则黑洞,并分析了其视界结构,指出对于每个$g$,质量参数$M_{\text{cr1}}$和$M_{\text{cr2}}$都有两个临界值,对应于简并视界.因此,我们有一个额外的宇宙学视界除了内部(柯西)和外部(事件)视界旋转正规dS黑洞。其次,我们在扩展相空间中讨论了旋转正则dS黑洞的有效热力学量,其中宇宙学常数($Λ$)被认为是热力学压力。结合第一定律在两个视野,我们计算的定压热容$C_P$,体积膨胀系数$α$,和等温压缩性$κ_T$。在临界点,在恒定压力下的比热,体积膨胀系数,和等温压缩的正规dS黑洞表现出无限的峰值,表明二阶相变。
2022-04-20 gr-qc
Rotating Hayward's regular black hole as particle accelerator
最近,Banquidos,Silk和West(BSW)证明了当碰撞发生在视界附近时,极端Kerr黑洞可以作为具有任意高质心能量($E_{CM}$)的粒子加速器。旋转的海沃德规则黑洞,除了质量($M$)和角动量($a$)外,还有一个新的参数$g$($g>0$是一个常数),它提供了与克尔黑洞的偏差。我们证明了对于每一个$g$,在$M=1$的情况下,都存在临界$a_{E}$和$r_{H}^{E}$,这对应于一个具有简并视界的规则极值黑洞,并且随着$g$的增加,$a_{E}$减小,$r_{H}^{E}$增大.而$a<a_{E}$则描述了具有内外视界的规则非极值黑洞。我们应用BSW过程的旋转海沃德的规则黑洞,不同的$g$,并证明数值$E_{CM}$发散的极端情况下,在视界附近,从而表明,一个旋转的规则黑洞也可以作为一个粒子加速器,从而反过来可以提供一个合适的框架,普朗克尺度物理。对于非极值情形,$E_{CM}$总是存在一个有限的上界,该上界随着偏差参数$g$的增大而增大。
2015-06-10 gr-qc
Testing gravity of a regular and slowly rotating phantom black hole by quasi-periodic oscillations
首先将正则幻影黑洞解推广到慢转黑洞的情形,发现幻影场降低了事件视界的角速度,抑制了黑洞的超辐射。我们还探讨了相对论性旋进模型中准周期振荡频率对模型参数的依赖性。利用GRO J1655-40的观测数据,对规则慢转幻影黑洞的参数进行了约束。结果表明,尽管体模参数$b$的最佳拟合值很小,但在$1σ$区域$b$的允许值为$b<0.619$,这意味着体模理论模型不能被GRO J1655-40观测数据的准周期振荡约束所排除.
2016-08-19 gr-qc
Rotating regular black holes in AdS spacetime and its shadow
黑洞周围光子区域的存在是远距离观测者接收来自黑洞附近的发射光谱的基本特征。本文研究了旋转规则反德西特(AdS)黑洞的光学性质,通过$(Λ=-3/l^2)$,用质量$(M)$、自旋参数$(a)$、偏差参数$(k)$和与曲率半径相关的宇宙学常数$(Λ)$来表征。导出了完整的零测地线运动方程,研究了观测者在外通信域中给定Boyer-Lindquist坐标($r_O,\;\vartheta_O$)下的不稳定圆轨道,并追踪了光子环.对于我们的研究的分析部分,我们调查的可观测量,即,阴影半径$(R_s)$和失真参数$(δ_s)$。与克尔和规则时空相比,这些旋转的规则AdS黑洞有更小的阴影。我们还估计了黑洞的能量发射率。
2022-07-25 gr-qc
Physical Properties of a Regular Rotating Black Hole: Thermodynamics, Stability, Quasinormal Modes
考虑到无矩系统的角动量守恒,考虑大质量物体的旋转解是很自然的。此外,在现实天体物理黑洞旋转的基础上,我们利用Newman-Janis方法构造了一个规则旋转的黑洞。在标准广义相对论的框架下,我们从一个带非线性电荷的规则静态黑洞出发,然后通过这样一种形式得到相应的旋转解。通过对能层边界的研究,我们研究了度规的几何性质。我们还分析了溶液在AdS时空中的热力学性质,并研究了热稳定性和可能的相变。此外,我们还利用一个无质量的实标量场作为探针对黑洞进行了微扰,研究了它的动力学稳定性。我们得到了拟正规频率的实部和虚部的解析表达式。最后,我们在程函极限中寻找准正规频率和光子球性质之间的联系。
2020-06-20 gr-qc
Strong gravitational lensing effects around rotating regular black holes
本文研究两类旋转正则黑洞的强引力透镜效应,发现其偏转角显著偏离Kerr黑洞,时间延迟差可测量但相对论像位置偏差小于10微角秒,表明现有观测难以探测黑洞正则性,需依赖下一代事件视界望远镜。
2025-01-04 gr-qc
Particle collisions in the lower dimensional rotating black hole space-time with the cosmological constant
本文研究了2+1维BTZ黑洞视界附近两个不同能量粒子的超高能碰撞效应(BSW效应)。我们发现具有临界角动量的粒子可以存在于BTZ黑洞的外视界内,而与粒子的能量无关。因此,对于非极值BTZ黑洞,通过对以粒子运动为特征的参数进行微调,在内视界上的BSW过程是可能的。而对于极端BTZ黑洞,具有临界角动量的粒子只能存在于简并视界上,在那里也可能发生BSW过程。
2014-03-11 gr-qc hep-th
Generating rotating regular black hole solutions without complexification
我们从Newman-Janis算法中删除了复化过程,并引入了更多的物理参数和对称性,我们展示了如何在Boyer-Lindquist坐标系中生成规则和奇异的旋转黑洞和非黑洞解.我们专注于通用旋转定期黑洞,并表明,他们是定期的克尔环,但物理实体是不确定的。我们发现,旋转的规则黑洞有小得多的电荷,并随着电荷的增加,他们变成规则的非黑洞解之前,他们的克尔-纽曼同行成为裸奇点。在旋转的规则黑洞内部的区域没有因果关系违反。在一般情况下,还讨论了中性粒子的Hamilton-Jacobi方程的可分性,并简要讨论了粒子圆轨道的最内边界。其他的,但特殊的,有关的旋转定期对应的Ayón-Beato-Garc\'ıa定期静态黑洞的性质也进行了研究。
2014-09-24 gr-qc hep-th math-ph
Rotating regular black holes and other compact objects with a Tolman type potential as a regular interior for the Kerr metric
本研究通过Gürses-Gürsey度规与修改版Newman-Janis算法,构造了以Tolman-VII型能量密度流体为内部、可光滑匹配外部Kerr度规的无曲率奇点旋转时空,可描述正则黑洞、极端正则黑洞等多种旋转致密天体。
2023-11-08 gr-qc
Black hole shadow in an asymptotically-flat, stationary, and axisymmetric spacetime: The Kerr-Newman and rotating regular black holes
黑洞的阴影可以作为静止黑洞存在的强有力的观测证据之一。如果我们看到星系中心的阴影,我们就可以判断所观察到的致密物体是否是黑洞。在本文中,我们考虑一个公式的阴影轮廓的渐近平坦,静态和轴对称的黑洞时空。我们表明,该公式是有用的几个黑洞,如Kerr-Newman黑洞和旋转的规则黑洞的阴影的轮廓。利用这个公式,在满足假设的条件下,我们可以得到旋转黑洞阴影轮廓的新例子。
2018-03-13 gr-qc
Regularization of the Teukolsky Equation for Rotating Black Holes
我们表明,径向Teukolsky方程(在频域中)的源,延伸到无穷大有良好的表现的解决方案。为了证明这一点,我们采用Poisson方法对非旋转洞进行正则化,并将其推广到旋转洞的情形。为此,我们使用Teukolsky和Regge-Wheeler类方程之间的Escherasekhar变换,并将源上的积分表示为齐次Regge-Wheeler类方程的解,以最终正则化所得积分。然后,我们讨论了这些结果的适用性。
1997-07-08 astro-ph gr-qc hep-th
Regular Rotating Black Hole: Probing the boundaries of the Radiative Signatures and Jet Power
通过观测约束五个银河系X射线双星的自旋与偏差参数,结合规则黑洞理论,限制β上限约0.38-0.4,并提出改进的旋转解生成方法,揭示喷流功率的正则化修正。
2025-08-05 astro-ph.HE gr-qc
Shadow cast and deflection of light by charged rotating regular black holes
我们讨论了带电旋转规则黑洞的视界性质、阴影投射和弱引力透镜效应。这些黑洞除了质量($M$)和旋转参数($a$)外,还具有电荷($Q$)和磁荷($g$)。所考虑的规则黑洞是Kerr($Q=g=0$)和Kerr-Newman($g=0$)黑洞的推广。有趣的是,对于给定的参数集,阴影的表观尺寸单调减小,并且阴影随着电荷参数$Q$的增加而变得更加扭曲。借助于最近的M87* 阴影观测,我们对黑洞参数进行了限制。计算了旋转规则黑洞的守恒量,并利用Gauss-Bonnet定理对弱引力透镜作了简要描述。有趣的是,偏转角随着黑洞的电荷而减小。我们的结果\textit{vis-à-vis}在适当的范围内适用于Kerr和Kerr-Newman黑洞。
2019-12-11 gr-qc
Regular Rotating Black Holes: A Review
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
本文综述了规则旋转黑洞的特性、无奇点条件及其对能量条件的影响,探讨了其与经典黑洞的区别及不同获取方法。
2023-07-23 gr-qc hep-th