Kerr-Newman scalar clouds
大质量复标量场可以在克尔黑洞周围形成束缚态。这些束缚态--被称为标量云--一般是非零的，在视界内外是有限的;它们在空间无穷大以指数方式衰减，具有实频率，并由一组整数“量子”数（n，l，m）指定。对于这些数字的特定集合，云只可能沿着克尔黑洞的二维参数空间的一维子集，称为存在线。本文对Kerr（-Newman）黑洞周围中性（带电）标量场产生的标量云作了深入的研究。我们提出了各种量子数的存在线的位置，它们的空间表示和比较解析近似公式在文献中与我们的精确数值结果，有时表现出显着的协议。
2014-09-12 gr-qc hep-th
Nonlinear electroweak sphaleron clouds around Kerr black holes
Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；Centre for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)（数学与应用数学研究与发展中心）；Universität Oldenburg（奥尔登堡大学）；U. Federal do Pará（帕拉联邦大学）
本研究构建克尔黑洞周围的非线性电弱斯法勒龙云，发现其存在有限质量间隙且不趋近线性云，并给出闭式希格斯解。
2026-09-30 gr-qc hep-th
Collision of an object in the transition from adiabatic inspiral to plunge around a Kerr black hole
围绕质量为$M (\gg μ)$的克尔黑洞旋转的质量为$μ$的物体，在最内层的稳定圆形轨道附近经历了一个连续的过渡，从绝热的螺旋形进入视界，因为引力辐射提取了它的能量和角动量。我们研究这样一个对象的碰撞与一个通用的对应物周围的克尔黑洞。我们发现，该对象的角动量是微调通过引力辐射和高速碰撞的对象与一个通用的对应物自然发生在一个几乎最大旋转的黑洞。我们还发现，质心能量可以远远超过普朗克能量的暗物质粒子碰撞周围的恒星质量的黑洞和高达$10^{58}$尔格的恒星质量的紧凑的对象碰撞周围的超大质量黑洞，目前的过渡形式主义是合理的。因此，快速旋转的黑洞可以加速围绕它们旋转的物体，使其能量足够高，从而引起巨大的物理兴趣。
2011-12-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Collision of two general geodesic particles around a Kerr-Newman black hole
研究了两个一般测地线粒子在Kerr-Newman（KN）黑洞周围的碰撞，得到了直接碰撞和LSO碰撞情形下非边缘束缚和边缘束缚临界粒子的质心能量.我们找到了两个一般测地粒子在极端KN黑洞中近视界碰撞能获得任意高CM能量的约束条件，并指出电荷降低了能获得任意高CM能量的纬度值.解释了高速碰撞带随电荷增加而向赤道中心移动的原因。
2011-04-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Finite escape fraction for ultrahigh energy collisions around Kerr naked singularity
本文研究了Kerr裸奇点周围高能碰撞的可观测性问题，并指出其结果与Kerr黑洞的情况相反。我们在前面已经指出，如果克尔自旋参数以一个无限小的量a $\rightarrow 1^+$超越1，那么在克尔裸奇点周围靠近位置r = M的粒子之间就有可能发生高能碰撞。碰撞发生在最初进入的粒子与另一个进入的粒子之间，由于角动量势垒，该粒子返回为离开的粒子。我们假设在这样的碰撞中产生两个无质量的粒子，它们的角分布在质心坐标系中是各向同性的。我们计算了无质量粒子到达无穷远的逃逸分数。我们表明，逃逸分数是有限的，近似等于一半的高能碰撞。因此，在高能碰撞中产生的粒子会逃逸到无限远，提供了这些能量下基本相互作用性质的特征。这一结果与极端克尔黑洞的情况相比较，在极端克尔黑洞的情况下，几乎所有在高能碰撞中产生的粒子都被黑洞吸收，从而使碰撞不可观测。
2013-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Maxwell perturbations on Kerr-anti-de Sitter: quasinormal modes, superradiant instabilities and vector clouds
Kerr-anti-de Sitter（Kerr-AdS）黑洞的标量和引力扰动已经在文献中得到了讨论，并显示出丰富的现象学。在本文中，我们完成了玻色子场的分析在此背景下，通过研究麦克斯韦微扰，重点是超辐射不稳定性和矢量云。为此，我们数值求解Teukolsky方程，施加我们在\cite{Wang:2015goa}中提出的径向Teukolsky方程的边界条件。正如其中所发现的，两个罗宾边界条件可以施加到麦克斯韦场的克尔-AdS黑洞，其中之一产生了一组新的准正规模式，甚至Schwarzschild-AdS黑洞。在这里，我们表明这些不同的边界条件产生两组不同的超辐射模式。有趣的是，“新模式”在更大的参数空间中可能不稳定。然后，我们研究静止的麦克斯韦云，存在于超辐射不稳定性的阈值，与两个罗宾边界条件。这些云，在线性水平上得到的，表明存在一个新的家庭的黑洞解在非线性水平上，在Einstein-Maxwell-AdS系统，从克尔-纽曼-AdS家庭的分支。作为与Maxwell云的比较，我们还研究了Kerr-AdS黑洞上的标量云，结果表明，存在对标量模稳定的Kerr-AdS黑洞，但对矢量模不稳定，且具有相同的“量子数“.
2015-12-07 gr-qc hep-th math-ph
Acoustic clouds: standing sound waves around a black hole analogue
在一定条件下，流体中的声波经历一个声学视界，其性质类似于黑洞的事件视界。特别是，一个排水浴缸般的模型可以产生一个旋转的声学地平线，因此旋转黑洞（声学）模拟。我们表明，声波，当封闭在一个圆柱形的空腔，可以形成驻波围绕这样的旋转声黑洞。这些声学扰动显示出与克尔和克尔-纽曼黑洞周围的标量云相似的性质，因此它们被称为声学云。通过研究封闭在空腔中的Kerr黑洞周围的标量云的性质，我们将Kerr黑洞周围的标量云与排水浴缸周围的声学云进行了比较.声学云表明，使用模拟模型，通过实验测试黑洞云的存在和性质是可能的。
2015-01-28 gr-qc hep-th
Effect of quintessence on the Nature of Kerr-newman blackhole shadow with clouds of strings
在本文中，我们取了带有弦云的reissner nordstrom黑洞，并在其周围加了精粹。我们通过NewmanJanis算法处理度量以得到其旋转对应物。我们现在研究的黑洞是一个旋转的带电黑洞，周围环绕着大量的弦云。我们研究了它的有效势和不稳定光子轨道的性质。最后，我们绘制了各种不同剖面的黑洞阴影。
2022-09-01 gr-qc
Stationary Scalar Clouds around Kerr-Newman Black Holes
该研究在爱因斯坦-麦克斯韦-标量模型下探究Kerr-Newman黑洞周围的稳态标量云，明确快子不稳定性为形成驱动机制，通过谱方法计算两类模式的波函数与存在域，得出黑洞自旋设上限、激发模需更强不稳定性的结论，为后续相关研究奠基。
2024-08-17 gr-qc
Spin-induced Scalar Clouds around Kerr-Newman Black Holes
本研究构建Kerr-Newman黑洞周围由自旋诱导不稳定性产生的基模与激发模标量云，揭示其存在区域、波函数及对强耦合和黑洞转速的依赖。
2024-10-29 gr-qc
Photon Rings around Kerr and Kerr-like Black Holes
非常长的基线干涉观测已经解决了我们银河系和M87中心的超大质量黑洞周围只有几个史瓦西半径尺度上的结构。在不久的将来，这种观测有望将这些黑洞的阴影与围绕其阴影的明亮而狭窄的环一起成像。对于克尔黑洞来说，这个光子环的形状几乎是圆形的，除非黑洞旋转得非常快。然而，天体物理学上的黑洞是否真的被克尔度规描述为无毛定理，仍然是一个未经检验的假设。对于不同于克尔黑洞的黑洞，光子环在数值上被证明是不对称的。本文计算了一种新的Kerr类度规所描述的黑洞周围光子环形状的半解析表达式。我表明，在这个时空中的光子环受到两种类型的偏离克尔度规，这可能会导致环的形状是高度不对称的。我认为，环的不对称性是一个潜在的违反无毛定理的直接措施，这两种类型的偏差可以独立检测，如果质量和距离的黑洞是已知的。此外，还得到了Kerr和类Kerr黑洞周围光子环的直径、位移和不对称性的近似表达式。
2015-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Black holes with synchronised Proca hair: linear clouds and fundamental non-linear solutions
最近的研究在Einstein-Proca系统的黑洞/孤子解方面取得了重要进展。首先，克尔黑洞超辐射不稳定性的完全非线性动力学演化，由Proca场触发，已经显示了一个新的平衡态的形成，一个旋转的黑洞与同步Proca头发。第二，自旋普罗卡星的非线性演化已经确定它们是动态稳定的，不像它们的标量表兄弟。第三，实现了Proca方程在Kerr背景下的可分性。受这些结果的启发，在本文中，我们重新考虑克尔黑洞与同步Proca头发。Proca方程在克尔背景下的可分性使我们能够更详细地研究静止Proca云，特别是它们对不同量子数的依赖性。这些静止的云出现在克尔参数空间中的一组存在线上，具有同步Proca头发的黑洞从那里分叉。我们构造了这些黑洞的存在域，将原始研究中遗漏的基态与第一激发态和表亲标量模型进行了比较，给出了类克尔黑洞和非类克尔黑洞的说明性例子。在消失的事件视界极限，这些毛茸茸的黑洞连接到旋转Proca星的基本状态，其中包括动态稳定的解决方案。
2020-04-20 gr-qc hep-th
Stationary scalar and vector clouds around Kerr-Newman black holes
当Kerr-Newman黑洞附近的大质量玻色子的相角速度满足同步条件，即在超辐射阈值时，它们可以形成纯束缚态。这些在线性水平上的静止云的存在与在非线性水平上具有同步毛发的克尔黑洞的存在密切相关。这些组态与氢原子中电子的原子轨道非常相似。它们可以用四个量子数来标记：$n$，径向节点数; $\ell$，轨道角动量; $j$，总角动量; $m_j$，方位角总角动量。这些同步配置只允许特定值的黑洞的质量，角动量和电荷。这种量子化导致了Kerr-Newman黑洞在三维参数空间中的存在面。静止标量云的现象学在过去的几年里得到了广泛的研究。然而，在关于它们的矢量表兄弟的文献中有一个空白。根据Kerr（-Newman）时空中Proca方程的可分性，本文探讨并比较了Kerr和Kerr-Newman黑洞周围的标量和矢量静止云，扩展了前人的研究。
2020-05-14 gr-qc
Thin accretion disk around a rotating Kerr-like black hole in Einstein-bumblebee gravity model
研究了Einstein-bumblebee引力模型中旋转Kerr类黑洞周围薄盘中的吸积过程，其中当矢量场达到真空期望值时，Lorentz对称性自发破缺.本文给出了旋转Kerr类黑洞周围吸积盘的能流、发射光谱和吸积效率，并与一般Kerr情形作了比较。质量吸积过程中的这些显著特征可能为未来的天文观测提供了检验爱因斯坦-大黄蜂引力模型中洛伦兹对称性是否自发破缺的可能性。
2019-11-06 gr-qc hep-th
Timescale for trans-Planckian collisions in Kerr spacetime
对极Kerr黑洞和超自旋Kerr奇点周围的超高能粒子碰撞进行了比较，主要讨论了碰撞的时间尺度问题.我们证明了两个质子质量的大质量粒子或两个GeV能量的无质量粒子在普朗克能量的克尔黑洞周围碰撞所需的时间比天体物理相关质量的黑洞的宇宙年龄长几个数量级，而在过度旋转的情况下所需的时间是一千万年的数量级，这比宇宙的年龄要短得多。因此，从观测普朗克尺度碰撞的角度来看，超自旋克尔几何，受其发生，有明显的优势，超过他们的黑洞同行。
2015-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Stationary Charged Scalar Clouds around Black Holes in String Theory
据报道，Kerr-Newman黑洞在其外部区域可以支持线性带电标量场。这些静止的大质量带电标量场可以形成束缚态，称为静止标量云。在本文中，我们表明，Kerr-Sen黑洞也可以支持静止的大质量带电标量云的Klein-Gordon波动方程的径向部分的近区和远区的解决方案相匹配。我们还回顾了在杂合弦场论的低能极限下，静态带电黑洞解背景下的定常标量云，即Gibbons-Maeda-Garfinkle-Horowitz-Strominger黑洞.
2016-10-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lifetime of scalar cloud formation around a rotating regular black hole
绕过克尔黑洞的曲率奇点会影响其周围标量云形成的时间尺度吗？根据定义，标量云形成了一个具有类氢束缚态的引力原子，位于大质量标量场的超辐射不稳定状态（时间增长的准束缚态）和超越（时间衰减的准束缚态）的阈值上。我们以Simpson和Visser提出的一种新的旋转中空规则黑洞为例，讨论了这个问题。该度量相对于标准Kerr具有最小的扩展，源自单个正则化参数$\ell$，具有长度维度。我们表明，在克尔时空中加入正则化长度尺度$\ell$，在不影响标准超辐射不稳定性的情况下，标量云形成的时间尺度变短。由于标量云形成后，通过能量耗散，可以发挥连续引力波源的作用，这种不稳定性增长时间的减少改善了新物理学的唯象探测前景，因为时间越短，天体物理学上越重要。
2022-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasibound states of massive scalar around the Kerr black hole
在这项工作中，我们获得了克尔黑洞周围的大质量标量的准束缚态。在Kerr黑洞周围传播的大质量标量通过俘获阱或微阱诱导出远区势，在远区产生共振峰或束缚态。前者代表超辐射不稳定性，而后者可以通过正的$ω_I$来调节超辐射不稳定性。如果标量的能量真的在一个小井周围量子化，那么超轻玻色子可以用类似氢的束缚态来表示，当考虑超辐射不稳定性时，就会产生引力原子。如果外视界外没有阱，则它们的远区波函数代表没有节点的纯束缚态。最后，我们区分超辐射不稳定性和稳定性。
2022-08-31 gr-qc hep-th
Two temperature accretion flows around rotating black holes and determining the kerr parameter of sources
我们模拟两个温度的粘性吸积流在次开普勒，光学薄，政权周围的旋转黑洞，包括重要的辐射效应自洽。该模型成功地解释了从超亮到欠亮光源的观测光度，并预言了黑洞的自旋参数。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Properties of a thin accretion disk around a rotating non-Kerr black hole
研究了具有变形参数和非束缚转动参数的旋转非克尔黑洞薄盘中的吸积过程。我们的研究结果表明，变形参数$ε$的存在下修改的标准属性的磁盘。当黑洞比Kerr黑洞扁时，较大的偏离导致盘的能流较小，辐射温度较低，光谱光度较暗。对于具有正形变参数的黑洞，我们发现形变参数对盘的影响变得更加复杂。它不仅取决于黑洞和轨道粒子的旋转方向，而且还取决于变形参数$ε$与某个临界值$ε_{c}$之差的符号。质量吸积过程中的这些重要特征可能为在未来的天文观测中检验强场区域中的无毛定理提供了可能性。
2012-03-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal frequencies of a massless scalar in the hidden Kerr/CFT proposal
隐Kerr/CFT方案意味着在Kerr黑洞时空中，在低频极限附近的无质量标量波动方程遵守一个隐SL（2，R）$\times$ SL（2，R）不变性.利用这种对称性，我们可以用代数方法确定无质量标量波在克尔黑洞周围传播的准正规频率。结果表明，利用视界附近的隐共形对称性得到的QNF不仅近似对应于近极值Kerr（NEK）黑洞视界附近标量扰动的QNF，而且近似对应于NEK黑洞附近非赤道标量模的QNF.这表明隐Kerr/CFT方案可以近似确定NEK（快速旋转）黑洞周围无质量标量波的准正规模和频率。
2014-05-05 gr-qc hep-th
Kerr black hole surrounded by a cloud of strings and its weak gravitational lensing in Rastall gravity
利用Newman-Janis算法，在不进行复化的情况下，得到了Rastall引力场中被弦云包围的Kerr黑洞的精确解，并研究了弦参数$a_0$对黑洞热力学的影响.进一步，根据这个黑洞解，我们研究了弦云对大质量粒子引力偏转的影响。对于一个接收器和一个源在无限远的透镜对象，我们使用密切黎曼流形方法。当距离有限时，我们应用广义Jacobi度量方法。对于介于这两种情形之间的情形，我们利用Jacobi-Maupertuis Randers-Finsler度量和Gauss-Bonnet定理.我们发现弦参数$a_0$对大质量粒子的引力偏转有明显的修正。我们的结果被简化为广义相对论中被弦云包围的克尔黑洞对光的偏转角。
2021-10-16 gr-qc
Force-Free Electrodynamics around Extreme Kerr Black Holes
充满等离子体的磁层可以从旋转的黑洞中提取能量，并为各种观测到的天体物理现象提供能量来源。这些磁层由高度非线性的无力电动力学方程（FFE）描述。通常，这些方程只能用数值方法求解。在本文中，我们考虑的FFE方程非常接近视界的最大自旋黑洞，在那里的能量提取发生。由于增强的共形对称性，出现在这个近地平线区域，我们能够解析地获得几个无限族的完全非线性方程的精确解。
2015-03-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Chaotic lensing around boson stars and Kerr black holes with scalar hair
在最近的一封信中，arXiv：1509.00021，表明旋转玻色子星和带有标量头发的克尔黑洞周围的光的透镜效应可以表现出混乱的模式。由于没有分离的变量是已知的（或预期）测地线运动在这些背景下，我们检查光子轨迹的二维有效势，以获得更深入的了解这种现象。我们发现，出现稳定的光环的背景时空，允许形成的“口袋”的有效潜力之一，开放的碰撞参量，导致有效的捕获的一些轨迹，被称为准束缚轨道。我们的结论是口袋的形成诱导混沌散射，虽然不是所有的混沌轨道与口袋。这些和其他功能说明在画廊的例子，获得一个新的射线跟踪代码，PYHOLE，其中包括一个简单的工具，同时可视化的有效潜力连同时空轨迹，在透镜图像中的任何给定点。光子轨道的分析使我们能够进一步建立一个正相关的光子轨道在混沌区域和那些在径向方向上有一个以上的转折点，我们记得，后者是不可能的克尔黑洞周围。此外，我们观察到，在视界周围存在几个光环（几个基本轨道，包括一个稳定轨道），是单个多毛黑洞存在多个阴影的核心因素。我们还展示了透镜和阴影的克尔黑洞与标量头发，观察远离赤道平面，获得PYHOLE。
2016-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Scalar clouds and the superradiant instability regime of Kerr-Newman black hole
本文研究了由大质量带电标量场与带电旋转Kerr-Newman黑洞线性耦合组成的物理系统。给定黑洞的参数和一组特定的“量子”数，用3条简单的约束线和标量云存在线将标量场的参数空间划分为5个分区。在这些分区的系统的物理性质。结果表明，超辐射不稳定性可能只在两个分区中产生。特别是，它示出的标量云的质量和电荷都有界在一个有限的区域。我们的结果可用于快速判断超辐射不稳定性的可能性和黑洞周围标量云的存在。
2016-06-28 gr-qc
Extreme mass-ratio inspirals as probes of scalar fields: eccentric equatorial orbits around Kerr black holes
我们研究的双星系统中，一个恒星质量紧凑的对象螺旋到一个巨大的黑洞，被称为极端的质量比inspirals，在一个新的基本标量场的情况下。早期的工作已经表明，在最有趣的情况下，在质量比的领先顺序，大质量的黑洞可以充分近似的克尔度规和印记的标量场的波形是完全控制的恒星质量的对象的标量电荷。在这里，我们使用这种急剧简化的inspiral模型，并考虑偏心赤道轨道。我们研究了标量荷对不同偏心率和不同黑洞自旋的轨道演化的影响。然后，我们确定如何在轨道演变的变化得到印记的波形和评估LISA的能力，以检测或约束标量电荷。
2022-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Regular scalar clouds around a Kerr-Newman black hole: subextremal and extremal scenarios
本文分析了次极端和极端Kerr-Newman黑洞背景下带电及中性复值有质量标量场束缚态（标量云）的存在性，提出新技术在放宽导数有界条件下获得与次极端解连续的极端规则云，并用积分技术论证其存在。
2023-07-29 gr-qc
Quasi-normal modes and fermionic vacuum decay around a Kerr black hole
分析了Kerr时空中非旋转费米子真空的不稳定性。我们描述了如何共同旋转的费米海形成的自发真空衰变的结果。最重要的是，从超临界场的类似电动过程中获得的直觉，我们表明，这种衰变过程完全编码在准正常费米子模式的一个子集。
2019-01-18 gr-qc hep-th
Skyrmions around Kerr black holes and spinning BHs with Skyrme hair
我们研究Einstein-Skyrme模型的解。首先，我们考虑克尔背景下的测试场Skyrmions。这些配置-以下称为Skerrmions -可以与克尔黑洞（BH）的同步条件的优势平衡。我们考虑两个部门的Skerrmions。在非零重子荷的扇区中，Skerrmion类似于史瓦西背景下已知的Skyrme解。这些“拓扑”配置减少到平坦的时空Skerrmions在一个消失的BH质量限制; moreoever，他们从来没有成为“小”扰动的克尔背景：非线性的Skyrme模型是至关重要的所有这样的Skerrmions。另一方面，在非拓扑领域，斯凯尔米恩子在史瓦西背景下没有类似物。非拓扑Skerrmions不携带重子荷，并且从定义存在线的Kerr解的子集分叉。在这里，适当的Skyrme模型的截断产生一个线性标量场理论，包含一个复杂的加上一个真正的领域，无论是大规模的和去耦，和Skerrmions减少到已知的固定标量云克尔黑洞周围。此外，非拓扑Skerrmions trivialize在消失的BH质量限制。然后，我们讨论这些Skerrmions的反作用，产生旋转BH与同步Skyrme头发，连续连接到克尔解决方案（自引力Skyrmions）在非拓扑（拓扑）部门。特别是，非拓扑毛BH提供了一个非线性实现，在Skyrme模型，同步静止标量云克尔周围。
2018-10-15 gr-qc hep-th
Parameter estimation of the Bardeen-Kerr black hole in cloud of strings using shadow analysis
本文通过分析弦云中旋转Bardeen黑洞的阴影形变，确定了黑洞视界存在的参数空间，并利用阴影形变反演黑洞自旋。
2023-10-31 gr-qc
Superradiant scattering of electromagnetic waves emitted from disk around Kerr black holes
研究了赤道面上薄圆盘包围的Kerr黑洞周围的电磁扰动。我们的主要目的是揭示从盘表面发射的电磁波的黑洞超辐射。用出射Kerr Schild场描述圆盘辐射，用真空波场描述超辐射散射，并在视界上加入真空波场以满足入射条件。给出了圆盘表面能流的计算公式，研究了圆盘-黑洞系统的能量输运。在低频近似下，我们发现从旋转黑洞中提取的能量主要被输运回盘，并讨论了在无穷远处观测到的电磁波的能谱。
2010-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Exact Formulas for Spherical Photon Orbits Around Kerr Black Holes
到目前为止，只知道赤道轨道和极轨道的球形光子轨道半径与黑洞的旋转参数和轨道的有效倾角之间的精确公式。在这里，我们提供了精确的公式，非赤道轨道之间的这些极端的限制。对于给定的黑洞旋转参数，存在一个临界倾角，在该倾角以下有四个零光子轨道，其中两个在外部区域。在临界角，这些轨道的半径显式发现。我们还提供了近似的，但非常准确的公式，为任何轨道。为了得到这些解析解，我们仔细研究了零球面测地线半径上的六次多项式。
2020-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Axion-like dark matter clouds around rotating black holes
对旋转黑洞附近的类轴暗物质云进行了数值分析。研究了均匀磁场中Kerr黑洞时空和Kerr-Newman黑洞时空中类轴子标量场与Maxwell场非平凡耦合的模型。给出了标量质量和黑洞角动量对轴子暗物质云积累的依赖关系。结果表明，暗物质云的凝聚对于质量非常小的轴子是优选的。
2021-06-03 gr-qc hep-th
Growth of accretion driven scalar hair around Kerr black holes
致密物体周围的标量场对于引力的标量张量理论和由大质量标量组成的暗物质模型（例如轴子）是有意义的。研究了具有非零密度和非零角动量的非平凡渐近边界条件的Kerr黑洞周围标量场的行为。从一个初始的径向均匀的配置，标量云吸积，这渐近已知的固定配置随着时间的推移。我们研究了黑洞自旋、标量场质量、远离黑洞的标量场密度和角动量等参数对云增长的影响。我们研究了云中质量和角动量的瞬态增长，以及黑洞周围标量的空间分布，并将完全非线性模拟的结果与解析微扰展开相关联。我们还强调了这些吸积云产生单色引力波信号的潜力-类似于来自超辐射云的信号，尽管振幅明显较弱。
2021-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel Kerr-Hernquist Black Hole: Quasibound State, Scalar Cloud, Bomb, Superradiant Scattering
该研究通过纽曼 - 贾尼斯算法得到新型克尔 - 赫恩quist黑洞解，利用解析渐近匹配方法研究其标量场动力学，推导准束缚态谱等，揭示了暗物质晕对黑洞谱和稳定性的影响，为相关研究提供统一框架。
2026-08-21 gr-qc hep-th
Kerr black holes with Proca hair
贝肯斯坦证明，在爱因斯坦引力最小耦合到一个（或多个）真实的阿贝尔Proca场，静态黑洞（BH）不能有Proca头发。放弃贝肯斯坦的假设，即物质继承时空对称性，我们表明，这个模型承认渐近平坦，固定，轴对称，经常在和外面的事件视界BH与Proca头发，偶数个真正的（或任意数量的复杂）Proca字段。为了建立它，我们首先展示了一个测试，复杂的Proca场可以形成束缚态，具有真实的频率，围绕克尔BH：固定Proca云。这些状态存在于超辐射的阈值。在arXiv：1403.2757中，这种云在线性水平上的存在意味着在非线性水平上存在一个新的BH解族。我们证实了这一预期，并明确构建这样的克尔黑洞与Proca头发（KBHsPH）的例子。对于一个单一的复杂Proca场，这些BH形成了可数的家庭与三个连续的参数（ADM质量，ADM角动量和Noether电荷）。他们从克尔解中分支出来，克尔解可以支持静止的Proca云，当视界尺寸消失时，可以简化为Proca星。我们提出了一个家庭的KBHsPH的存在域，以及它的相空间的ADM量。一些物理性质的解决方案进行了讨论，特别是，与克尔黑洞与标量头发，一些时空区域可以相对于视界反转。我们进一步建立了一个无Proca头发定理静态，球对称BH，但允许复杂的Proca字段有一个谐波的时间依赖性，这表明BH与Proca头发在这个模型中需要旋转，没有静态限制。KBHsPH也与…
2016-03-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamics and null-geodesic of the Kerr-Newman black hole surrounded by quintessence and a cloud of string
Department of Mathematics, Manipur University, Canchipur, Imphal 795003, Manipur, India（印度曼尼普尔邦因帕尔坎奇普尔马尼普尔大学数学系）
研究修正色散关系对Kerr-Newman黑洞周围五维物质和弦云热力学的影响，分析其热力学性质、方程状态及稳定性，并探讨时空零几何结构。
2026-03-13 gr-qc hep-ph
Periodic orbits around Kerr Sen black holes
研究了有理数$q$为三个整数$(z,w,v)$的Kerr Sen黑洞的周期轨道和旋转行为，从中可以立即读出叶子的数目（或缩放）、叶子的排序和旋转的数目.在强场区，回旋周期轨道的特征是多叶轨道的进动。这个特征类似于克尔时空中的对应特征。最后，我们分析了电荷参数$b$对变焦旋转周期轨道的影响。与Kerr黑洞的周期轨道相比，Kerr Sen黑洞的周期轨道所需的能量要低得多.
2019-11-23 gr-qc
Relativistic Tidal Transitions of Saturated Kerr Boson Clouds
State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Xinjiang Astronomical Observatory, CAS（中国科学院新疆天文台射电天文技术国家重点实验室）；College of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Xinjiang Key Laboratory of Radio Astrophysics（新疆射电天体物理重点实验室）
研究旋转黑洞束缚超轻玻色子云团的潮汐跃迁，通过结合克尔准束缚模等方法计算矩阵元，发现相对论矩阵元与氢原子值有差异，对云团损耗预测有影响，凸显相对论云团结构在双星历史中的定量重要性。
2026-09-03 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Radiative Evolution of Orbits Around a Kerr Black Hole
我们提出了一个简单的方法来计算克尔黑洞周围一般轨道的辐射演化。对于标量场，我们恢复了能量$E$和方位角动量$L_z$的演化的标准结果。此外，我们的方法提供了一个封闭的表达的卡特常数$Q$的演变。
1995-07-25 gr-qc
Exotic orbits due to spin-spin coupling around Kerr black holes
我们报告了自旋测试粒子围绕克尔黑洞运行的奇异轨道现象，即，自旋粒子的一些轨道关于赤道平面是不对称的。当非旋转的测试粒子在强场区域绕克尔黑洞运行时，由于相对论性轨道岁差，其轨迹模式关于克尔黑洞的赤道平面对称。然而，对于某些轨道构型和大自旋，自旋粒子的轨道图案不再关于赤道平面对称。我们认为这些不对称的图案来自自旋粒子和克尔黑洞之间的自旋-自旋相互作用，因为自旋-自旋力的方向可以是任意的，并且围绕赤道平面不对称地分布。
2017-09-06 gr-qc
Matter around Kerr black holes in scalar-tensor theories: scalarization and superradiant instability
在标量-张量引力理论中，在电真空中静止的、渐近平坦的黑洞可以用克尔-纽曼解族来描述，就像在广义相对论中一样。我们发现，存在两种机制，可以使克尔黑洞不稳定时，物质存在于附近的黑洞，因为这会导致有效质量的标量。第一种机制是当有效质量平方为负时出现的快子不稳定性，引发标量头发的发展-“自发标量化”的黑洞版本。第二种不稳定性与超辐射有关，当有效质量的平方为正值，并且当黑洞自旋超过某个阈值时，就会出现这种不稳定性。第二种机制也是标量波超辐射散射的共振效应的原因，其放大因子高达10^5或更高。
2014-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Non-monotonic orbital velocity profiles around rapidly rotating Kerr-(anti-)de Sitter black holes
最近的研究表明，在局部非旋转坐标系下，赤道平面内Kerr黑洞的轨道速度分布呈现出非单调的径向行为。我们在这里表明，这个意想不到的最小-最大功能的轨道速度仍然如果克尔真空推广到克尔德西特或克尔反德西特度量。这是宇宙学常数不为零的Kerr时空中的一种新的广义相对论效应。假设轨道速度的轮廓是已知的，这种效应限制了时空参数。
2007-04-30 astro-ph gr-qc
Selected spherical photon orbits around a deformed Kerr black hole
在本文中，我们研究了所谓的球形光子轨道周围的变形克尔黑洞与一个额外的变形参数。解析计算了一个完整的纬向振荡轨道的每转$ΔΩ$的方位角$Δφ$和节点拖曳角的变化。最后，绘制了六个有代表性的例子轨道，以说明球形光子轨道的外观和表现出一些有趣的行为。特别地，这种球形光子轨道在圆形轨道中是不存在的，并且与克尔情况不同。
2018-03-04 gr-qc
Stable circular orbits of spinning test particles around accelerating Kerr black hole
研究了自旋测试粒子在赤道面上围绕加速Kerr黑洞的稳定圆轨道。为此，我们首先计算运动方程，并分析粒子的参数空间。研究了粒子的自旋和黑洞的加速度对自旋试验粒子在最内层稳定圆轨道上的守恒角动量、守恒能量和半径的影响。我们发现粒子的自旋对轨道参数的影响几乎是线性的，而黑洞的加速度对这些参数的影响是非线性的。我们还探讨了粒子的自旋和黑洞的加速度对自旋粒子在近稳定圆轨道上的近星点位移的影响。
2020-04-26 gr-qc hep-th
A mathematical form of force-free magnetosphere equation around Kerr black holes and its application to Meissner effect
基于Kerr黑洞（KBH）周围定常轴对称无力磁层（FFM）方程的拉格朗日量，我们发现FFM方程可以改写为新的形式$f_{,rr} / (1-μ^{2}) + f_{,μμ} / Δ+ K(f(r,μ),r,μ) = 0$，其中$μ= -\cosθ$ .通过坐标变换，上述方程的形式可由$s_{,yy} + s_{,zz} + D(s(y,z),y,z) = 0$给出。在此基础上，我们证明了满足$dω/d A_ϕ \leqslant 0$和$H_ϕ(dH_ϕ/dA_ϕ) \geqslant 0$条件的KBH-FFM不具有迈斯纳效应，这里$A_ϕ$是矢量位$\vec{A}$的$ϕ$分量，$ω$是磁场的角速度，${H_ϕ}$相当于极向电流的两倍.
2016-05-19 astro-ph.HE gr-qc
Pair production of scalars around near-extremal Kerr-Sen black holes
研究了近极值Kerr-Sen黑洞视界附近的带电标量对产生。对产生的条件与AdS $_2$空间中Breitenlohner-Freedman界的破坏有关。本文用这种方法研究了近极值Kerr-Newman黑洞的近视界电子对产生及其非旋转情况。我们还讨论了结果的静态极限。
2020-05-05 gr-qc
Spherical timelike orbits around Kerr black holes
研究了具有一般能量的大质量粒子围绕Kerr黑洞的球型类时轨道半径所满足的十阶多项式方程。即使在赤道面或极平面上的零或单位能量粒子的逆行和逆行轨道的半径对黑洞的旋转参数具有单调依赖性，我们表明，有一个临界倾角以上的逆行轨道对黑洞的旋转具有非单调依赖性。因此，这些逆行轨道的捕获截面随着黑洞自旋的增加而减小。因此，它们降低黑洞自旋的效率降低了。我们还提供了一个方程的临界倾斜角，显示正是在这一点上的非单调性开始。此外，我们采用拉格朗日-Bürmann方法从已知的精确解中找到近似解析解。
2021-10-25 gr-qc hep-th
Superradiant instability of area quantized Kerr black hole with discrete reflectivity
本文研究了面积量子化Kerr黑洞周围大质量标量场的超辐射不稳定性，发现离散反射率使超辐射模式仅在特定质量范围内存在，且面积量子化可终止或抑制玻色云形成。
2025-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Charged particle motion around a quasi-Kerr compact object immersed in an external magnetic field
我们研究了一个准克尔紧致物体周围的电磁场，假设它是沉浸在一个外部渐近均匀的磁场中。利用Wald方法，得到了电磁场在标准正交基中的分量。研究了在外部渐近均匀磁场作用下带电粒子在变形Kerr紧致物体周围的运动。利用Hamilton-Jacobi方程，得到了外磁场中准克尔致密体周围带电粒子的有效势表达式。本文还导出了带电粒子围绕旋转准克尔致密体运动的最内层稳定圆轨道（ISCO）与磁参数和形变参数的关系。与ISCO半径测量的比较提供了变形参数为$ε\gtrsim -0.012$的约束。本文研究了几种有趣的碰撞粒子的质心能量。
2019-05-08 gr-qc
Gyroscope precession along unbound equatorial plane orbits around a Kerr black hole
相对于轴指向“恒星”的静态参考系，分析了测试陀螺仪沿着克尔黑洞周围的无束缚赤道平面测地轨道的岁差。“在一个完整的散射过程之后，对累积的进动角进行评估，并与轨道角的相应变化进行比较。非旋转史瓦西黑洞的情况下的限制结果进行了讨论。
2016-10-20 gr-qc
Study of a Tilted Thin Accretion Disk around a Kerr-Taub-NUT black hole
针对可能含引力磁单极子的吸积坍缩天体GRO J1655-40，研究Kerr-Taub-NUT黑洞周围倾斜薄吸积盘的倾斜角径向分布，为探测强引力区和引力磁单极子提供支持。
2024-12-12 astro-ph.HE gr-qc
Charged Particles Circular Orbits around Weakly Charged and Magnetized Kerr Black Holes
研究了弱荷电Kerr黑洞在轴对称弱磁场中带电粒子的圆轨道。首先，我们回顾了中性粒子的圆轨道。然后，我们回顾了带电粒子围绕弱带电Kerr黑洞和弱磁化Kerr黑洞的圆形轨道。此后，研究了弱磁化和带电黑洞的情况。我们调查，特别是，带电粒子的最内稳定的圆形轨道上的电磁力的效果。本文研究了在薄吸积盘中存在负能稳定圆轨道的条件和出现隙或双轨道的可能性。一些有趣的天体物理后果，我们的研究结果进行了讨论。
2022-08-31 gr-qc
Radiation-reaction-induced evolution of circular orbits of particles around Kerr Black Holes
证明了在绝热近似下，Kerr度规中粒子的非赤道圆轨道（即具有常数Boyer-Lindquist半径的轨道）在引力辐射反应的影响下仍然是圆的。简要讨论了绝热性破裂的条件，以及稍微非圆的轨道对偏心率的增长是否是稳定的。
1995-12-08 gr-qc
