Thermodynamics of rotating charged dilaton black holes in an external magnetic field
本文研究了黑洞上磁化粒子的热力学问题。为此,我们构造了一个描述浸没在外部磁场中的旋转荷电黑洞的精确解,并讨论了它的基本性质。我们导出了磁化黑洞的类Smarr关系和热力学第一定律。磁化黑洞热力学中的新颖之处是在类Smarr关系和第一定律中出现了与黑洞的磁动量成正比的新项。
2013-09-09 gr-qc hep-th
Escape of Charged Particles Moving around a Weakly Magnetized Kerr Black Hole
我们研究了带电粒子的动力学和逃逸最初轨道弱磁化克尔黑洞后,他们被踢在垂直于轨道的方向。首先分析了中性粒子的情况,给出了逃逸条件的解析表达式。对带电粒子最内层稳定圆轨道(ISCO)进行了一般性的数值分析。然后研究了带电粒子的三维运动,给出了它们逃逸的有效条件。我们还讨论了黑洞旋转如何影响带电粒子的逃逸及其动力学中的混沌性。
2014-07-25 gr-qc
Epicyclic motion of charged particles around a weakly magnetized Kiselev black hole
Faculty of Physics, “Alexandru Ioan Cuza” University of Iasi(雅西亚历山德鲁·乔安·库扎大学物理学院)
研究带电粒子在弱磁场近似下绕磁化Kiselev黑洞的运动,分析 quintessence 和磁场对环形频率的影响,以及近日点位移和引力拉莫尔预倾差异。
2026-04-17 gr-qc
On a static charged fluid around a magnetized mass
我们表明,任何静磁轴对称的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的解决方案,可以赋予一个特定的带电流体源的Polanco等类型通过一个简单的程序,需要专门的静磁种子时空的知识。利用这个过程,我们构造了另一个精确的解决方案,大量的磁偶极子周围的静态充电的流体,这是不同的Polanco等度规。
2008-05-25 gr-qc
Dynamics of charged and magnetized particles around cylindrical black holes immersed in external magnetic field
本文研究了在平行于z轴的渐近均匀磁场作用下,带电荷磁粒子绕圆柱形黑洞旋转时的运动和加速度。基本上,这项工作考虑了围绕中心物体旋转的粒子的圆形轨道,并研究了最内部稳定的圆形轨道(ISCO)对所谓的磁耦合参数的依赖性,这些参数负责外部磁场与磁化和带电粒子之间的相互作用。研究还表明,随着磁化参数的增加,ISCO半径减小。因此,磁化粒子围绕浸没在外部磁场中的圆柱形黑洞的碰撞也被研究,并且表明磁场可以作为非旋转圆柱形黑洞周围的粒子加速器。
2020-10-10 gr-qc
Rotating relativistic thin disks as sources of charged and magnetized Kerr-NUT spacetimes
利用推广到真空Einstein-麦克斯韦方程组解的著名的“位移、切割和反射”方法,构造了一族基于带电磁化Kerr-NUT度规的反向旋转和旋转无限延伸的相对论薄圆盘模型.考虑的度量作为限制情况下的充电和磁化的陶布-NUT解决方案和著名的克尔-纽曼解决方案。我们表明,对于Kerr-Newman场的能量动量张量的光盘的特征值是所有的参数值的实量,使这些光盘不存在热流在任何情况下,而带电和磁化的Kerr-NUT和Taub-NUT领域,我们发现总是与热流的区域。我们还发现了一个一般的约束反转的切向速度需要铸造的表面能-动量张量的光盘作为两个反转带电尘埃流体的叠加。我们表明,在一般情况下,它是不可能采取的两个反向旋转的流体沿电测地线循环,也不采取两个反向旋转的切向速度相等和相反。
2009-09-30 gr-qc
Remarks on the Charged, Magnetized Tomimatsu-Sato $δ=2$ Solution
完整的度规描述的收费,磁化推广的Tomimatsu-Sato(TS)$δ=2$解决方案提出了一个简洁的明确的形式。我们用它来调查的解决方案的一些物理性质,特别是,我们指出的存在裸环奇点的超极限TS度量,以前被研究人员忽视的事实,我们还表明,环奇点可以消除足够强的磁场在次极端的情况下,而在超极限的情况下,磁场可以移动奇点的赤道面。
1999-11-09 gr-qc
Charged spinning and magnetized test particles orbiting quantum improved charged black holes
本研究探究量子改进带电/带磁黑洞周围带电自旋与磁化检验粒子的动力学,推导运动方程并分析轨道参数,明确量子参数、黑洞电荷等对自旋极值、有效势等的影响,得到ISCO处黑洞电荷上限约束。
2023-05-24 gr-qc
Critical escape velocity for a charged particle moving around a weakly magnetized Schwarzschild black hole
讨论了带电粒子在弱磁化静态非旋转黑洞时空中的运动。研究了在什么条件下,一个原本以圆形轨道围绕黑洞旋转的带电粒子,被另一个粒子或光子踢飞后,可以逃逸到无穷远。我们确定了处于最内层稳定圆轨道的粒子的逃逸速度,并讨论了以近临界速度运动的粒子的性质。我们表明,在一般情况下,这样的运动是混沌的。
2013-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Chaotic Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Kerr-Newman Black Hole
本文考虑带电粒子围绕弱磁化Kerr-Newman黑洞运动的情形。我们首先研究了它的圆周运动,详细分析了它在最内层稳定圆轨道(ISCO)中的运动。然后,一个粒子的动力学,踢出的圆形轨道,也进行了探讨。最终的状态可以被描述为三种不同的类型:束缚运动,被黑洞捕获或逃逸到空间无限远。给出了各自的运动轨迹,这些运动轨迹主要取决于踢后粒子的能量和初始条件,其中我们用吸引盆来表示不同初始条件和终态之间的关系。
2018-06-24 gr-qc
Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Rotating Black Hole
研究了带电粒子围绕弱磁化旋转黑洞的运动。我们对从最内层稳定圆形轨道被踢出的带电粒子的命运进行分类。我们发现带电粒子的最终命运主要取决于粒子的能量和轨道半径。能量和半径又取决于初速度、黑洞自旋和磁场的大小。我们还发现了可能的证据,在赤道平面附近的束缚运动的存在。
2014-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Charged Particles Orbiting a Magnetized Black Hole Immersed in Quintessential Matter
本文研究浸没在磁场中的Kiselev黑洞周围带电粒子的动力学,通过一阶微扰分析弱磁场下的圆轨道,获得了有界赤道轨迹的近似解,并揭示了引力与精质排斥力对轨迹形状的影响。
2025-02-28 gr-qc
Chaotic motion of neutral and charged particles in the magnetized Ernst-Schwarzschild spacetime
在均匀磁场中,史瓦西黑洞周围的中性粒子没有电磁力的相互作用,但它们的运动可能是混沌的。这种混沌行为是由于磁场的引力效应导致磁化的恩斯特-史瓦西时空几何的不可积性而引起的。事实上,在适当的情况下,混沌通常随着能量或磁场的增加而增强。当这些测试粒子带有电荷时,电磁力也包括在内。结果,电磁力对加强或削弱由磁场的引力效应引起的混沌程度具有影响。
2018-03-06 gr-qc
Dynamics of a charged particle around a weakly magnetized naked singularity
本文研究带电粒子在弱磁化裸奇点附近的运动。研究了被另一个粒子或光子踢后绕裸奇点运动的粒子的逃逸速度和能量。还在最内层稳定圆轨道(ISCO)的逃逸速度和能量进行了检查。讨论了粒子的有效势和角动量。讨论了两个质量相同、电荷相反的粒子沿同一圆轨道反向运动时碰撞后的质心能。研究了在什么条件下碰撞能产生最大能量。
2015-10-17 gr-qc
General magnetized Weyl solutions: Disks and motion of charged particles
我们构造了三个系列的一般静磁轴对称精确解的爱因斯坦-麦克斯韦方程组在球坐标,长,扁。得到的解决方案,然后在系统的广义球坐标,这是一个推广以前的系统。用于建立这样的解决方案的方法是著名的复势形式主义提出的恩斯特,作为种子解决方案的真空解决方案的爱因斯坦场方程。我们明确地显示了一些特殊的解决方案,其中磁化Erez-Rosen解决方案和磁化Morgan-Morgan解决方案,我们解释为外部引力场的有限不喜欢源沉浸在磁场。从他们,我们还构造使用著名的“位移,切割和反射”方法的精确解表示相对论薄磁盘的无限扩展。然后,我们分析带电的测试粒子在这些领域的赤道圆形轨道的运动,我们讨论了它们的稳定性对径向扰动。对于磁化的Morgan-Morgan场,我们发现在圆盘内部,磁场的存在提供了发现相对论带电粒子在正反两个方向运动的可能性。
2011-06-20 gr-qc
AdS$_5$ magnetized solutions in minimal gauged supergravity
在五维最小规范超引力中,我们构造了一个推广的具有两个等大小角动量的AdS带电旋转黑洞。除了质量,电荷和角动量,新的解决方案具有一个额外的参数与一个非零大小的磁位在无穷远。与已知的情况相比,这些新的黑洞具有一个非平凡的零视界尺寸极限,它描述了一个单参数的自旋带电孤子族。在这项工作中报告的所有配置的方法渐近的AdS $_5$时空在全球坐标系中,是免费的病理。
2017-05-30 gr-qc hep-th
Electromagnetic Fields and Charged Particle Motion Around Magnetized Wormholes
研究了具有非零磁矩的低速旋转虫洞在电磁场和引力场作用下带电粒子的运动。给出了轴对称慢旋转磁化虫孔电磁场位的解析表达式。在解决有关的重要问题,我们比较我们的结果,围绕黑洞和虫洞的事件视界的黑洞和虫洞的喉咙的半径比运动。结果表明,在磁化虫孔附近的径向和圆周运动的测试机构可以引起一个特殊的观测天体物理现象。
2009-03-03 astro-ph.SR gr-qc
Electrically charged matter in rigid rotation around magnetized black hole
研究了大尺度渐近均匀磁场中非旋转带电黑洞周围的带电流体环形结构。在继续我们以前的研究带电物质的近似为零的电导率,我们证明了存在的轨道结构在永久刚性旋转的赤道平面,和带电的云附近的对称轴盘旋。我们约束的参数范围,使稳定的配置和推导的几何形状的等压面。我们的简化分析研究表明,这些稳定区域可能与捕获黑洞磁层某些区域的带电粒子和尘埃颗粒有关,因此在某些天体物理情况下很重要。
2014-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Fields of Charged and Magnetized Cylindrical Conductors in NUT Space
本文给出了线重力磁偶的外部背景时空中具有非零电荷和电流的无限长圆柱导体的麦克斯韦方程组的解析解。结果表明,在有方位向电流的圆柱形导体壳周围产生的垂直磁场将被NUT源的引力场所修正。得到了在带电重磁粒子周围将产生没有任何牛顿模拟的纯广义相对论性磁场。
2006-08-09 astro-ph gr-qc
Charged particle motion around a magnetized Reissner-Nordström black hole
研究了轴对称磁化黑洞周围中性粒子和带电粒子的动力学行为。我们考虑它在黑洞附近的电磁场,并研究它对测试粒子动力学的影响。我们确定了中性粒子和带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)的半径,并表明黑洞的电荷和磁场的联合作用强烈地影响ISCO半径,从而使其值缩小。我们还发现,随着黑洞电荷和测试粒子电荷的增加,带正(负)电荷粒子的ISCO半径先增大(减小),然后发生根本性的变化.事实证明,排斥(吸引)库仑力的优势超过了洛伦兹力所产生的黑洞磁场。典型地,黑洞旋转导致轴对称时空的情况。同样,磁化的黑洞解也会由于磁场的存在而导致轴对称时空。我们研究了Kerr时空与磁化Reissner-Nordström黑洞几何之间的ISCO值的简并性,证明了当自旋参数达到$a/M\approx 0.8$时,可以用Kerr时空来模拟黑洞电荷和磁场的联合作用.最后,我们考虑碰撞粒子的质心能量,并表明,增加的值的黑洞磁场和电荷导致高的质心能量提取的两个粒子的碰撞。
2021-06-30 gr-qc
Curled orbit and epicyclic oscillation of charged particles around the weakly magnetized black hole in the presence of Lorentz violation
本文研究洛伦兹破缺下弱磁化类史瓦西大黄蜂黑洞周围带电粒子的卷曲轨道和谐振荡,并利用微类星体准周期振荡观测通过马尔可夫链蒙特卡洛算法对洛伦兹破缺参数给出严格约束。
2025-04-17 gr-qc
Kaluza-Klein Magnetized Cylindrical Wormhole and its Gravitational Lensing
本文提出了一个新的五维精确真空解,它描述了$3+1$维磁化圆柱形虫洞。磁场线沿虫孔喉道延伸并集中在其附近,我们研究了中性和带电测试粒子在磁化虫孔影响下的运动。中性测试粒子在磁化虫洞周围和穿过磁化虫洞的有效势具有排斥性。计算并比较了不同透镜参数下磁化虫洞的引力透镜效应。得到了虫孔两侧的总磁通量。我们提出的解析表达式,显示区域中的零能量条件被违反。
2016-02-26 gr-qc hep-th
Weakly magnetized black holes in Einstein-ModMax theory
本文在Einstein-ModMax理论框架下扩展Wald磁化研究,聚焦静态带电加速黑洞,并考察外磁场对带电黑洞附近带电试验粒子运动的影响。
2024-10-09 gr-qc
Motion of charged particles near weakly magnetized Schwarzschild black hole
研究了带电粒子在弱磁化Schwarzschild黑洞附近的运动,重点研究了带电粒子在黑洞赤道面上的有界运动轨迹。如果作用在粒子上的洛伦兹力从黑洞向外,则存在两种性质不同的轨迹,一种是卷曲运动,另一种是没有卷曲的轨迹。我们计算了这两种类型之间的过渡的磁场的临界值。当磁场大于临界磁场时,对于固定的粒子能量和角动量,有界轨道具有卷曲。这些卷曲是重力漂移的结果。磁场的值越大,卷曲的数量越大。对有界弹道构造了近似解析解,求出了导引中心的重力漂移速度。
2010-08-17 astro-ph.SR gr-qc
Weakly magnetized black holes as particle accelerators
研究了弱磁化非旋转黑洞视界附近的粒子碰撞。在存在磁场的情况下,带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)可以位于接近视界的位置。我们证明了对于两个粒子的碰撞,其中一个是带电的,并在ISCO旋转,另一个是中性的,并从无穷远下降,最大碰撞能量可以在强磁场的限制。这种效应与最近讨论的极端旋转黑洞中粒子碰撞的高质心能量效应有一些相似之处。我们还表明,“现实的”天体物理黑洞,他们的能力,发挥“加速器”的作用,实际上是相当有限的。
2011-12-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Charged particle bound orbits around magnetized Schwarzschild black holes: S2 star and hotspot applications
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);Tashkent University of Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高级研究院);Universidad Central de Chile(智利中央大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);Urgench State University(乌尔根奇国立大学)
研究带电粒子在磁化Schwarzschild黑洞附近的轨道特性,探讨磁场和电荷对轨道结构的影响,并通过MCMC方法拟合S2星轨迹以确定其磁场和电荷参数。
2026-02-11 gr-qc
Polarized images of charged particles in vortical motions around a magnetized Kerr black hole
本文研究磁化Kerr黑洞喷流中带电粒子的自发涡旋运动产生的偏振图像,发现存在临界磁场强度,且该辐射可作为光源形成光子环结构。
2023-11-14 astro-ph.HE gr-qc
Determination of chaotic behaviour in time series generated by charged particle motion around magnetized Schwarzschild black holes
研究了在渐近均匀磁场中绕Schwarzschild黑洞运行的开普勒盘电离区的行为。依赖于磁参数${\cal B}$和盘平面相对于磁场方向的倾斜角$θ$,电离盘的带电粒子可以进入三种状态:a)规则振荡运动,b)由于被磁化黑洞捕获而导致的破坏,c)运动的混沌状态。为了研究带电粒子运动的规则型和混沌型之间的过渡,我们生成了各种条件下的运动方程的解的时间序列,并通过非线性(盒计数、关联维数、李雅普诺夫指数、递归分析、机器学习)混沌判定方法来研究它们。我们证明,机器学习方法似乎是最有效的确定混沌区域的$θ-r$空间。结果表明,电离粒子运动的混沌特性随倾角的增大而增强。对于倾角为$θ\sim 0$的开普勒盘的电离的内部部分被捕获的黑洞。
2019-05-03 astro-ph.HE gr-qc
QPO-Based Bayesian Constraints on Charged Particle Dynamics Around Magnetized Schwarzschild Black Holes
Ibnou Zohr University(伊本·祖赫尔大学)
研究带电粒子在磁场中的运动,利用贝叶斯方法约束黑洞质量、磁场强度等参数,揭示磁层相互作用对粒子动力学和准周期振荡的影响。
2026-03-16 gr-qc
Synchrotron Radiation From Weakly Magnetized Schwarzschild Black Hole
本文考虑一个带电粒子在弱磁化Schwarzschild黑洞(一个静态的黑洞,它被浸入一个恒定的均匀磁场中)的赤道平面内,垂直于磁场,在一个束缚轨道上运动时产生的同步辐射。特别地,我们研究了作用在带电粒子上的洛伦兹力从黑洞向外指向的情况。粒子最初在一个非测地线的束缚轨道上运动,由于同步辐射的作用,它衰减到一个非测地线的圆形轨道。我们研究了这种跃迁,并计算了粒子的辐射功率和能量损失。
2015-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Resonance crossing of a charged body in a magnetized Kerr background: an analogue of extreme mass ratio inspiral
研究了在均匀磁场中带电体绕Kerr黑洞运动的共振交叉。这个系统可以作为一个弱不可积的极端质量比螺旋(EMRI)的电磁模拟。特别地,磁场的存在使得系统的保守部分在刘维尔意义上不可积,而电磁自作用力使带电体螺旋上升。通过研究没有自作用力的系统,我们证明了一个近似的卡特常数的存在,并讨论了如何共振增长的扰动参数的函数。然后,我们应用电磁自作用力来研究这些共振在螺旋过程中的交叉。平均能量和角动量损失在交叉允许我们采用绝热近似。我们证明,这种绝热近似提供的结果定性等效的瞬时自作用力的演变,这表明绝热近似可以描述共振交叉足够准确的EMRI。
2023-03-13 astro-ph.HE gr-qc
Charged Particle Motion Near a Magnetized Black Hole: A Near-Horizon Approximation
本文研究了磁化黑洞视界附近带电粒子的轨道,提出“近视界近似”方法,发现有效势具有普适性,且粒子轨道为 Minkowski 时空中的稳态世界线,进而评估了粒子在落入黑洞前的寿命。
2023-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dynamics of charged particles and magnetic dipoles around magnetized quasi-Schwarzschild black holes
本文研究了带电粒子与磁偶极子的运动,以确定时空偏差参数$ε$和外部均匀磁场能在多大程度上模拟旋转Kerr黑洞的自旋.对带电粒子运动的研究表明,在没有外磁场的情况下,偏离参数$ε$可以模拟克尔时空的旋转参数,直到$a/M \approx0.5$。外部磁场和偏差参数的组合可以更好地模拟旋转参数直到$a/M\simeq0.93$,这对应于快速旋转的情况。对外磁场中准Schwarzschild黑洞周围磁偶极子动力学的研究表明,在$ε_{cr}>ε\geq 0.35$处,测试粒子的ISCO半径存在简并值,这可能导致两种不同的最内层稳定圆轨道(ISCO)半径.当偏差参数在$ε\in (-1,\ 1)$范围内时,它可以模拟旋转Kerr黑洞在$a/M \in (0.0537, \ 0.3952)$范围内的自旋,对于磁偶极,磁耦合参数为$β\in [-0.25,\ 0.25]$的值在共转轨道上.
2021-03-20 gr-qc
Equatorial Circular Motion of Charged Test Particles in a Weakly Magnetized Taub--NUT Background
Department of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Hasanuddin University(哈桑努丁大学数学与自然科学学院物理系)
研究弱磁化Taub--NUT黑洞中带电测试粒子在赤道面上的约束圆周运动,分析磁场B和Manko-Ruiz参数C对ISCO半径的影响。
2026-05-25 gr-qc
Full 3D nonlinear dynamics of charged and magnetized boson stars
本文对完全非线性的Einstein-Maxwell-Klein-Gordon系统进行三维数值模拟,发现带电与磁化玻色星在无自相互作用时存在不稳定性并坍缩成黑洞,引入自相互作用后则趋于稳定。
2024-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Properties of Particle Trajectory Around a Weakly Magnetized Black Hole
本文研究了具有非线性电磁源的加速带电AdS黑洞。我们选择的度规是一个规则的黑洞,它在极点处表现出规则的性质,并具有与宇宙弦相对应的圆锥效应。在这样的时空中,带电粒子的拉格朗日量的构造完成了。循环坐标以及相应的对称生成器,即,求出Killing矢量,计算出对称性对应的守恒律。本文首先建立了欧拉-拉格朗日方程,将轨道主要取为圆轨道,求出了有效势,求出了粒子从最内层稳定圆轨道逃逸的最小速度,并绘出了不同参数值下粒子逃逸速度随中心黑洞事件视界的变化曲线。研究了中心物体同时受引力和电荷作用时的逃逸速度的性质。有效势和有效力也被绘制出来。找出了有效力为正值的事件视界半径范围。最后指出了今后研究此类黑洞吸积盘的方向。
2019-03-15 gr-qc hep-th
Overcharging process around a magnetized black hole: Can the backreaction effect of magnetic field restore cosmic censorship conjecture?
众所周知,带电的Reissner-Nordström黑洞可能被过度充电。本文研究了磁化Reissner-Nordström黑洞的过充电过程,其中考虑了源自身磁荷产生的磁场对背景几何的影响.研究发现,磁场阻止了黑洞向裸奇点的跃迁,从而不能实现过充电,而过充电是由于磁场达到阈值而发生的.事实证明,超过阈值,磁场可以对粒子施加很大的洛伦兹力,并主导引力,使带电粒子不落入黑洞。人们可以得出结论,对于超过磁场阈值的磁化Reissner-Nordström黑洞,没有证据表明违反宇宙审查猜想。
2023-01-20 gr-qc
Constraints on the magnetized Ernst black hole spacetime through quasiperiodic oscillations
我们研究了磁化的Ernst黑洞周围的测试粒子的动力学,考虑到它的磁场在黑洞周围的环境。我们展示了它的磁场如何影响黑洞周围的粒子和周转运动的动力学。通过分析,我们发现中性粒子和带电粒子的最内层稳定圆轨道半径和周转频率都受到磁场的强烈影响。我们还表明,带电粒子的ISCO半径迅速下降。事实证明,引力和磁场的洛伦兹力结合在一起,从而大大缩小了带电测试粒子的ISCO值。最后,我们得到了行星频率的一般形式,并选择了三个具有已知的天体物理准周期振荡(QPO)数据的微类星体来约束磁场,我们证明了考虑中性粒子绕黑洞的圆形轨道运动时,磁场的数量级为$B\sim 10^{-7}$高斯。
2022-08-01 gr-qc
Circular orbits and related quasi-harmonic oscillatory motion of charged particles around weakly magnetized rotating black holes
本文研究了在外部渐近均匀磁场中旋转黑洞场中带电粒子的运动,主要研究了赤道面附近的周转准圆轨道。根据运动的正则角动量的符号和洛伦兹力的方向,将圆轨道分为四类,用所谓的力的形式分析圆轨道。我们得到了圆轨道的速度、比角动量和比能量的径向分布与黑洞无量纲自旋和磁场强度的关系的解析解。对于所有四类圆轨道,确定了最内层稳定圆轨道。具有外向洛伦兹力的稳定圆轨道可以扩展到比相应光子圆测地线半径更小的半径。我们计算的频率的谐波振荡运动的带电粒子在径向和垂直方向的赤道圆轨道和研究的径向配置文件的径向,$ω_\mir$,垂直,$ω_\mit$,和轨道,$ω_\mip$,频率,发现显着差异相比,周转测地圆周运动。其中最重要的新现象是存在带$ω_\mir \sim ω_{\mit} >> ω_{\mip}$的环形带电粒子的行星运动,这种运动可能发生在带外向洛伦兹力的逆行圆轨道周围。我们证明,快速旋转的黑洞的“瓦尔德诱导电荷”的作用可以是相关的。
2016-03-23 gr-qc
Applying explicit symplectic integrator to study chaos of charged particles around magnetized Kerr black hole
在吴,王,孙和刘最近的工作,二阶显式辛积分提出了可积克尔时空几何。它仍然适用于模拟带电粒子围绕嵌入外部磁场中的克尔黑洞运动的不可积动力学。它的成功建设是由于一个时间转换的贡献。该算法在稳定的哈密顿误差和计算效率方面具有良好的长期数值性能。作为其应用,综述了带电粒子的有序和混沌动力学。在某些情况下,时空拖曳效应的增加似乎减弱了庞加莱截面上整体相空间结构的混沌程度。然而,磁参数的增加,加强混沌特性。另一方面,快速李雅普诺夫指标表明,有没有不同的动力学制度之间的过渡依赖于黑洞自旋的普遍规则。从局部的观点来看,时空的拖曳效应并不总是削弱混沌的程度。
2021-09-06 astro-ph.IM gr-qc nlin.CD
Magnetized black holes and nonlinear electrodynamics
提出了一种新的双参数非线性电动力学模型。我们研究了真空双折射现象、因果性和么正性。点状电荷中心的电场不存在奇异性,静电总能量是有限的。在$r\rightarrow\infty$上得到了库仑定律的修正。研究了弱能、主能和强能条件。考虑了磁化荷电黑洞的质量、度规函数及其在$r\rightarrow\infty$和$r\rightarrow 0$处的渐近性质。计算了黑洞的磁质量。讨论了规则黑洞的热力学性质和热稳定性。我们计算了黑洞的Hawking温度,并证明了存在一级和二级相变。找到了黑洞稳定时模型的参数。
2019-03-14 gr-qc hep-th
Effective description of non-equilibrium currents in cold magnetized plasma
冷强磁化等离子体的动力学-传统上属于无力电动力学的范畴-最近根据对称性和有效场论重新表述,其中自由度是冷弦流体携带的动量和磁通量。在电子质量可以忽略的物理应用中,人们可能期望存在额外的轻荷电模式--最低朗道能级的电子--平行于磁场线传播。我们构建了一个有效的描述,这样的电荷,描述他们的相互作用与等离子体自由度的一个新的集体模式,可以被认为是玻色化的电荷密度沿每条场线。在这个框架中,量子电动力学现象,如带电对的产生和轴向异常描述在经典水平。形式上,我们的构造对应于测量与磁通量守恒相关的高阶对称性的特定部分。我们研究了我们的有效理论的一些简单的应用程序,表明磁声波模式的散射一般创建粒子和旋转的米歇尔波现在被包围的云的电荷。
2019-09-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Particle Dynamics Around Weakly Magnetized Reissner-Nordström Black Hole
考虑处于磁场中的Reissner-Nordström(RN)黑洞的几何形状,研究了中性粒子和带电粒子的动力学.考虑了内稳定圆轨道上的粒子碰撞,给出了碰撞粒子从黑洞附近逃逸的条件。讨论了逃逸粒子的运动轨迹。还计算了这种逃逸所需的速度。观察到在黑洞的吸积盘中存在磁场时,存在不止一个稳定区域,因此在有磁场存在时,ISCO的稳定性增加。用图解法观察了磁场对中性粒子和带电粒子角运动的影响。
2015-11-25 gr-qc
Charged Axially Symmetric Exponential Metric: Exact Solutions to the Einstein-Maxwell Equations
Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
通过直接求解场方程和Harrison变换,构造了带电和磁化的轴对称指数度量(Curzon-Chazy时空),并利用Ehlers变换生成具有NUT电荷的旋转时空。
2026-06-26 gr-qc
Chaotic exits from a weakly magnetized Schwarzschild black hole
从弱磁化史瓦西黑洞周围的初始圆形轨道被踢出的带电粒子在被黑洞捕获或相对于磁场方向的上游或下游逃逸之前经历瞬态混沌运动。这些最终状态在初始状态的空间中形成吸引盆地。我们提供了一个详细的数值研究这个初始状态空间的盆地结构。我们发现它具有独特的和田性质:它的每个盆地边界都为所有三个盆地所共有。使用盆地熵作为一种措施,我们表明,在预测最终退出状态的不确定性增加与较强的磁相互作用。我们还提出了一个近似的解析表达式的临界逃逸能量的垂直踢带电粒子,并讨论这取决于磁相互作用的强度。
2021-01-10 gr-qc nlin.CD
Radiation reaction of charged particles orbiting magnetized Schwarzschild black hole
在许多与天体物理有关的情况下,作用在电荷上的辐射反作用力是不可忽略的,因而产生了在这种情况下圆轨道的位置和稳定性问题。在平坦时空中,带有辐射反应的点电荷的运动可用Lorenz-Dirac(LD)方程描述,而在弯曲时空中,则用包含Ricci项和尾项的DeWitt-Bertzme(DWB)方程描述。我们表明,基本粒子在真空度规的DWB方程的运动可以减少到协变形式的LD方程,我们在这里使用。一般来说,LD方程是困扰失控的解决方案,所以我们讨论的计算方法,以避免这个问题,在构造数值解。我们还使用协变LD方程,这是协变的Landau-Lifshitz方程的第一次迭代,比较这两种方法的结果,并显示在超相对论的情况下的三阶Schott项的小。我们计算了相应的能量和角动量损失的粒子和研究的阻尼带电粒子振荡的平衡半径。我们发现,取决于洛伦兹力的方向,振荡的带电粒子要么螺旋下降到黑洞,或稳定的圆形轨道衰减其振荡。后一种情况导致一个有趣的新结果,即粒子轨道从黑洞向外移动。我们还讨论了所提出的方法的天体物理相关性,并提供模型的主要参数的估计。
2018-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Charged particle motion and acceleration around Kerr-MOG black hole
本研究探究磁化Kerr-MOG黑洞附近的带电粒子动力学与磁彭罗斯加速过程,分析了STVG引力和磁场对黑洞视界、圆轨道稳定性、粒子轨迹及逃逸行为的影响,为宇宙线高能粒子起源提供新的理论参考。
2024-04-16 gr-qc hep-th
Exact Relativistic Magnetized halos around Rotating Disks
本文给出了被磁化物质晕包围的旋转圆盘的精确相对论处理。晕和盘的特征用一般流体的分布能量动量张量的正则形式来描述。所有相关的量和度规势和电磁势都只由任意的调和函数精确地确定。例如,使用广义Kuzmin盘势。所得到的解是渐近平坦的,并且满足所有的能量条件。此外,还描述了带电粒子在晕上的运动。据我们所知,这是第一个解析描述旋转圆盘磁化晕的相对论模型。
2015-05-15 gr-qc
Null geodesics around a magnetized Kiselev black hole
本文利用新的带磁荷Kiselev黑洞解推导并分析零测地线运动方程及性质(含引力透镜效应),讨论三维与赤道轨道及宇宙学常数影响,通过与Ernst黑洞的偏差揭示暗能量在强引力场中的观测意义。
2025-04-15 gr-qc
Spectral line broadening in magnetized black holes
我们考虑弱磁化非旋转黑洞。在有规则磁场存在的情况下,黑洞附近带电粒子的运动被改变。因此,最内层稳定圆轨道(ISCO)的位置变得更接近地平线。当洛伦兹力是排斥力(从黑洞指向)时,ISCO半径可以达到引力半径。在吸积过程中,吸积物质的带电粒子(离子)可以聚集在它们的ISCO附近,而中性粒子在到达$6M$半径后落入黑洞。铁离子在这样的轨道上发射的尖锐的谱线Fe K $α$,当发射被远处的观测者记录时会变宽。在本文中,我们研究这种加宽效应,并讨论如何可以提取信息的强度磁场从观察到的频谱。
2014-07-07 astro-ph.SR gr-qc
Chaotic motion and power spectral density in Schwarzschild Bertotti-Robinson black hole spacetime
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学高级研究院);Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所);Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(TIIAME国立研究型大学基础与应用研究所);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学)
研究施瓦茨希尔德-伯托里-罗宾逊黑洞附近磁化和带电粒子的动力学,分析最内稳定圆轨道及混沌行为、功率谱密度等特性。
2026-03-20 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
Quasinormal modes of magnetized black hole
本文研究了静态球对称黑洞周围的带电大质量标量场,黑洞周围的磁场为渐近均匀磁场$B$。它表明,对于给定的多极数$\ell$有$2\ell+1$数的模式由于塞曼效应出现的外部磁场和带电标量场的相互作用引入的标量场$μ_{\rm eff}=\sqrt{μ^2-mqB}$的有效质量,其中$m$是方位角数和$q$是电荷耦合常数。我们计算了准正态模任意长寿命的有效质量阈值,超过该值准正态模消失。在$m qB<0$的情况下,准正规模式的寿命更长,振荡频率更大。当磁场和质量标量场满足条件$μ_{\rm eff}^2<0$时,出现不稳定性,即,如果$qB>0$或$qB<0$,则分别存在方位角数$m>μ^2/qB$或$m<μ^2/qB$的值的不稳定性。
2019-10-02 gr-qc
Effect of a Weak Electromagnetic Field on Particle Acceleration by a Rotating Black Hole
研究了旋转黑洞周围电磁场中视界附近的高能带电粒子碰撞,揭示了获得任意大质心能量的微调条件.我们证明了当一个带电粒子从最内层稳定圆轨道(ISCO)坠落并在视界附近与另一个粒子碰撞时,当均匀磁化旋转的黑洞任意接近最大旋转时,CM能量可以任意大.最近,Frolov [Phys. Rev. D 85,024020(2012)]提出,如果磁场任意强,当粒子与在均匀磁化的史瓦西黑洞的视界附近以有限能量绕ISCO轨道运行的带电粒子碰撞时,CM能量可以任意高。我们表明,带电粒子轨道ISCO周围的旋转黑洞需要任意高的能量在强场限制。这表明弗罗洛夫的过程对黑洞的旋转是不稳定的。尽管如此,我们看到磁场可能会大大提高旋转黑洞在天体物理学情况下作为粒子加速器的能力。
2012-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th