No hair theorems for analogue black holes
我们证明了类似于黑洞的一维跨音速流在线性扰动和非线性扰动下都服从无毛定理。考虑解决方案的Gross-Pitaevskii(或Korteweg-de Vries)方程,我们表明,稳定的流动是渐近均匀的两侧的地平线是稳定的,并作为吸引子。利用Whitham的调制理论,我们解析地描述了从均匀扰动出发时的发射波。数值模拟证实了这种近似的有效性,并将结果扩展到更一般的扰动和(不可积的)五次Gross-Pitaevskii方程。当考虑对应于白洞的时间反转流时,渐近均匀流对于足够大的扰动是不稳定的,并且在超声速侧发出宏观波动,或者孤子串的非线性叠加。
2016-04-11 cond-mat.quant-gas gr-qc nlin.PS
Black Hole spin dependence of general relativistic multi-transonic accretion close to the horizon
我们引入了一种新的形式主义,研究天体物理黑洞的自旋角动量在影响低角动量广义相对论吸积行为中的作用。提出了一种与度规无关的轴对称广义相对论流分析方法,并由此建立了Kerr度规下描述广义相对论流体动力吸积流的时空相关方程.给出了这种流动方程的定常临界解,并利用一种优雅的线性扰动技术研究了定常跨音速构型的稳定性。我们研究了下落物质的性质,作为克尔参数的函数,在非常接近的事件视界的反吸积和逆行吸积。我们的方法可以用来识别一种新的黑洞自旋的光谱特征,并有可能实现对应于低角动量吸积流的黑洞阴影成像。
2014-12-31 astro-ph.HE gr-qc
On the stability of self-gravitating accreting flows
分析方法表明稳定的静态吸积的测试流体,但他们是不确定的情况下,自引力静止流。我们研究这些稳定的流动到紧凑的物体,是跨音速和丰富的气体的数值稳定性。在所有研究的例子中,溶液都是稳定的。数值研究还表明,声波和事件视界之间的类比适用于小扰动的紧凑的支持,但在有限扰动的情况下失败。
2008-12-09 gr-qc
Emergent gravity through non-linear perturbation
到目前为止,文献中所有可用的模拟重力模型都只处理通过跨音速流体的线性扰动出现的声学几何。它从来没有被调查是否模拟重力现象是唯一的线性扰动的结果,或者更确切地说,一个非均匀的,无粘的和无旋流体的任意扰动的一般属性。在目前的工作中,在文献中的第一次,我们证明,声学时空可能是通过高阶非线性扰动形成的,从而建立模拟重力现象比以前认为的更普遍。我们认为球形吸积天体物理系统作为一个自然的经典模拟重力模型,并发展了一种形式主义,以调查非线性扰动的吸积流到任意顺序。我们的迭代方法涉及一组耦合方程的质量吸积率和密度的流体。特别是,我们证明了波动方程的质量吸积率涉及一个声学度规,可以微扰构造的所有订单。数值求解了跨音速Bondi流动的耦合方程组。这种分析使用的边界条件设置为原来的未扰动值,与时间依赖的质量吸积率扰动采取指数阻尼。扰动的解决方案表明,二阶和更高的扰动度规一般导致原来的声学地平线振荡和改变的大小。我们详细解释了这种现象及其对吸积流的非线性扰动的影响。
2021-06-07 astro-ph.HE gr-qc
Carter-Penrose diagrams for emergent spacetime in axisymmetrically accreting black hole systems
对于一般相对论性、无粘、轴对称的Kerr黑洞绕流,可以选择不同的绕流厚度。用动力系统方法求解定常流方程,可以得到黑洞中的跨音速吸积流,即黑洞中的吸积流随着径向距离的减小从亚音速变为超音速,或从亚音速变为超音速。该跨音速流动是通过选择通过相图临界点的特定流动来获得的。对于一定的流动厚度,如保持锥形的流动厚度,音速点与临界点重合。但也有某些流动保持流体静力平衡,如Novikov-Thorne描述的流动,其中音速点与临界点不相同。我们对这两种流进行了扰动,并研究了线性扰动的行为,这种线性扰动的行为类似于弯曲时空(称为模拟时空)中的无质量标量场。我们对这两种模拟度规都画出了紧化的因果结构,即彭罗斯-卡特图,并证明了在这两种情况下,临界点都是声学视界,而在声波点与临界点不重合的情况下,声波点就不是声学视界,正如人们可以从声速的定义中所期望的那样。
2022-05-22 astro-ph.HE gr-qc
Dynamical Love numbers of analogue rotating black and white holes
National Dong-Hwa University(东华大学);Wenzao Ursuline University of Languages(文藻外语大学)
该研究计算了2+1维类黑洞与类白洞的动力学潮汐响应系数,发现类白洞TRC为对应类黑洞TRC的复共轭,且类黑洞在静态微扰下TLN呈对数演化、TDC消失。
2026-08-25 gr-qc hep-th
Emergent gravity from nonlinear perturbation of spherical accretion with variable adiabatic index
Visva-Bharati(维斯瓦-巴拉蒂大学);University of North Bengal(北孟加拉大学);Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute (HBNI)(霍米·巴巴国立研究所)
本文通过非线性高阶扰动研究球形吸积流,证明类引力现象并非线性扰动的产物,而是通过非线性扰动产生引力效应,提出动态类几何框架。
2026-05-07 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic sonic geometry for isothermal accretion in the Kerr metric
我们线性扰动平流等温跨音速吸积到旋转的天体物理黑洞研究相对论声学时空的出现,并调查如何显着的特点,这样的时空得到的影响的自旋角动量的黑洞。我们扰动了三个不同的量-速度势,质量吸积率和相对论伯努利常数,以表明这三种情况下获得的声学度量是相同的共形因子。通过构造所需的因果结构,证明了声学黑洞形成于流动的跨音速点,而声学白洞形成于激波位置。相应的声表面重力已被计算的相关的吸积变量和背景度规元素。对背景定常流进行了线性稳定性分析。
2018-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Waves and Black Hole perturbations in Acoustic Analogues
本文提出在Bose-Einstein condensate的声学视界中引入类引力波扰动的方法,分析了视界响应,为超冷量子气体实验中研究受扰视界的剪切粘度与熵密度提供了新途径。
2024-09-23 gr-qc
Acoustic horizons in axially symmetric relativistic accretion
天体的跨音速吸积是自然界中模拟黑洞的一个独特例子。在声学几何的框架下,我们研究了旋转天体物理黑洞或中子星的轴对称吸积和风,假设流体的等熵流动由多方状态方程描述。特别是,我们分析的因果结构的多跨音速配置与两个音速点和一个冲击。延迟和先进的零曲线清楚地表明存在的声学黑洞在正常的声波点和白洞的冲击。我们计算了模拟表面重力和霍金温度的内部和外部的声学视野。
2006-04-26 astro-ph gr-qc hep-th
On the stability of steady general-relativistic accretion and analogue black holes
研究了自引力理想流体在致密物体上的广义相对论球对称稳态吸积,发现存在两个弱吸积区。在第一种情况下(对应于测试流体近似),中心物体的质量远大于吸积流体的质量;在第二种情况下,流体的质量占主导地位。Moncrief已经证明了属于第一区域的解的稳定性。在这项工作中,我们报告了一系列数值研究的结果,证明了大规模解决方案的稳定性,即,属于上述第二种制度。它还表明,一个正式的类比之间的“音速地平线”的吸积图片和事件视界在广义相对论是相当有限的。“音速视界”的概念只在小的流体动力学扰动的线性区域才有效。强扰动仍然可以从“音速视界”下面逃逸出来。"
2009-05-04 gr-qc
Black holes in asymptotic safety with higher derivatives: accretion and stability analysis
本文讨论了在重整化群改进的Schwarzschild时空上稳定的球对称吸积问题,它是含高阶导数项的渐近安全理论(AS)的解.我们使用一个哈密顿动力系统的方法分析的吸积的四种类型的等温测试流体:超刚性流体,超相对论流体,辐射流体,和亚相对论流体。我们的研究的一个重要成果是,与最近的工作中所声称的相反,存在物理解决方案的超相对论流体的吸积在AS,其中包括亚音速,超音速和跨音速制度。我们还研究了对广义相对论(GR)中已知吸积稳定性的量子修正。为此,我们使用一个微扰程序的基础上的连续性方程的质量吸积率的扰动量。研究了两类扰动:驻波和行波。我们发现,量子引力效应增强或减弱吸积的稳定性取决于测试流体的类型和取决于径向距离的中心对象。
2021-04-11 gr-qc
Emergent gravity from Michel flow with position dependent adiabatic index
Harish-Chandra Research Institute, HBNI(哈里什-昌德拉研究所,HBNI);HECRC, University of North Bengal(北方孟加拉大学高能理论研究中心)
研究球对称广义相对论Bondi吸积(米歇尔流)中绝热指数随径向距离变化时的稳态跨声速解,通过动力系统理论分类声速点性质,并在线性扰动下证明解的稳定性,进而构造声学时空中嵌入的视界,从天体物理、动力系统和经典类比引力多角度分析吸积黑洞系统。
2026-06-11 astro-ph.HE gr-qc
On the realizability of relativistic acoustic geometry under a generalized perturbation scheme for axisymmetric matter flow onto black holes
我们提出了一种新的线性微扰方法来研究天体物理黑洞周围轴对称物质流的定常跨音速积分解的稳定性。我们讨论的相对论声学几何的出现作为这样的稳定性分析的结果。因此,我们的工作在两个明显不重叠的研究领域--吸积天体物理学和类似的引力现象--之间建立了重要的联系。
2014-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Acoustic Black Holes in a Shock-Wave Exciton-Polariton Condensate
Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高等研究中心);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Zhejiang Institute of Photoelectronics(浙江光电子研究所);St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
该研究通过非线性水动力学在极化子凝聚态中自发形成声学黑洞,揭示了无需外部势能即可产生视界的新机制。
2025-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas gr-qc
Gravitational decoupling and aerodynamics: black holes and analog gravity in a jet propulsion lab
本文通过引力解耦方法将Reissner-Nordström毛状黑洞的准正则模式与德·拉瓦尔喷管中的跨音速声波联系起来,利用空气动力学类比实验测试流体扰动,并给出了喷管各物理量随黑洞参数的变化关系。
2024-08-02 gr-qc hep-th
Stability and quasi-normal ringing in analogue black-white holes in SNAIL-based traveling-wave parametric amplifiers
Okayama University of Science(冈山科学大学);Hiroshima University(广岛大学);Dartmouth College(达特茅斯学院);Kyoto University(京都大学)
本文研究了SNAIL基行波参数放大器中类黑-白孔的稳定性与准正常模式,通过主方程和半解析方法分析了非线性色散效应及ringdown现象。
2026-05-12 gr-qc quant-ph
Gravity as emergent phenomena for spherically symmetric black hole accretion of multi-component flow with relativistic equation of state
本研究针对非旋转黑洞球对称多组分相对论吸积流,构建定常跨声速吸积解并开展线性扰动稳定性分析,发现吸积流中会涌现类黑洞声度规与声学视界,并探究了类比表面引力随吸积参数的变化规律。
2025-08-04 astro-ph.HE gr-qc
Quantum-Corrected and Hairy Black Holes via Analogue Gravity
Federal University of ABC(ABC联邦大学)
本研究通过类比引力将带毛黑洞与 Calmet-Kuipers 度规映射到拉瓦尔喷管跨音速流动,利用 Mashhoon 方法分析微扰响应,揭示量子修正与毛状效应的不同作用机制,为黑洞研究提供运动学类比手段。
2026-10-16 gr-qc hep-th
Stable topological hairy black holes in $\mathfrak{su}(N)$ EYM theory with $Λ<0$
研究了具有负宇宙学常数的四维SU(N)Einstein-Yang-Mills理论的拓扑黑洞解的线性稳定性。在这里,我们推广了最近的结果,证明存在的毛茸茸的黑洞解,这样的方程,和稳定性的球对称类似物。我们发现分析进行得非常相似,在最后阶段有一些重要的差异。然而,我们建立了非平凡的解决方案的存在性稳定的线性扰动下,在一个足够小的邻域中的一些现有的平凡的解决方案,事实上,稳定的拓扑解决方案可能是更丰富的参数空间比他们的球对称类似物。
2015-07-11 gr-qc
Dynamical stability of extended teleparallel gravity
讨论了作用量为函数$f(T,T_G)$的修正的遥平行引力,其中函数依赖于两个自变量:挠率标量$T$和高斯-博内不变量$T_G$的模拟.与通常的遥平行引力理论$f(T)$不同的是,该理论含有高阶导数项,这可能产生不同的不稳定性。我们讨论了这类理论中的Minkowski稳定性问题,明确地证明了稳定性必须是$f_T(0,0)<0$,$f_{T_GT_G}>0$ .我们将这些限制应用于早期作者讨论的几种类型的函数。
2016-04-29 gr-qc
Stability and existence analysis of static black holes in pure Lovelock theories
本文研究了Lovelock理论中静态黑洞的存在性和稳定性,特别是纯Lovelock黑洞.本文从作用量出发,不使用S-变形方法,导出了稳定性方程。结果表明,虽然偶数维的纯Lovelock黑洞总是不稳定的,但引入$Λ$通过规定一个阈值质量使其稳定,同时也存在一个由视界的存在给出的质量上界.我们还研究了维数连续的黑洞以及BTZ黑洞的纯Lovelock类似物在所有奇维中的稳定性。
2014-08-07 gr-qc hep-th
Exotic compact object behavior in black hole analogues
经典的唯象方面的排水浴缸的几何形状的反射率$\mathcal{R}$的表面设置在一个小的距离,从将要被切除的声学地平线上的声学扰动,解决。像大多数奇异的紧凑对象具有遍历区域,但没有地平线,这个模型是倾向于不稳定时,$|\mathcal{R}|^2\approx 1$。然而,当$|\mathcal{R}|^2\lesssim70\%$。结果表明,当声波的频率接近系统的准简正模频率时,超辐射散射更为有效。
2019-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-ph