Einstein-aether Elliptic Charges and the First Law of Asymptotically AdS Black Holes
SISSA(的里雅斯特国际高等研究学校);INFN (Sez. Trieste)(意大利国家核物理研究所(的里雅斯特分部));IFPU(弗里乌利理论物理研究所);University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
在静态球对称渐近AdS且c14=0的Einstein-aether理论中,发现第一定律包含与以太渐近对齐相关的额外项,通过识别新对称性及其椭圆荷,解释了该热力学贡献。
2026-06-29 gr-qc
Velocities and Momenta in an Extended Elliptic Form of the Initial Value Conditions
完整的形式的约束以下从他们的共形结构的扩展,以便包括恒定的平均曲率和其他平均曲率叶理。这一步是使用动量相空间方法证明。这种方法产生的方程完全相同的形式作为扩展的共形薄夹层方法。在求解方程时,实际上从来没有必要执行张量分解。
2004-09-28 gr-qc
A study of geodesic motion in a (2+1)-dimensional charged BTZ black hole
本文导出了(2 + 1)维带电BTZ黑洞时空附近测地线的运动方程。本文用Weierstrass椭圆函数和Kleinian sigma超椭圆函数求解了有质量粒子和无质量粒子的测地线。然后,我们确定不同的运动轨迹的粒子的守恒能量和角动量,并使用有效势。
2016-04-24 gr-qc
Initial Conditions for Numerical Relativity -- Introduction to numerical methods for solving elliptic PDEs
数值相对论成为研究黑洞或中子星的二元问题的动力学以及广义相对论的结构的有力工具。虽然公共的数值相对论代码可以用来演化这样的系统,但对所涉及的方法的正确理解是非常重要的。本文主要研究椭圆型偏微分方程的数值解法。这样的方程出现在准备数值相对论的初始数据时,也用于监测黑洞的演化。由于这样的椭圆方程在物理学的许多分支中起着重要的作用,我们给出了这个主题的概述,并展示了如何用简单的例子和用C++和Fortran 90编写的示例代码来数值求解它们,供数值相对论或其他需要数值专业知识的领域的初学者使用。
2013-08-15 gr-qc
Pulsar Timing Residuals Induced by Gravitational Waves from Single Non-evolving Supermassive Black Hole Binaries with Elliptical Orbits
本文分析了一般椭圆轨道非演化双星源的引力波引起的脉冲星计时残差。对于不同的轨道偏心率,定时残差呈现出不同的性质。对于不同的偏心率,计算了由固定的引力波源引起的时间残差的标准偏差。我们还将分析PSR J 0437 -4715的计时残差引起的最有名的单引力波源之一,超大质量黑洞在耀变体OJ 287的二进制。
2013-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Isolated Horizon structures in quasiequilibrium black hole initial data
孤立视界条件加强了(准局部)黑洞视界的内在和外在几何的时间不变性。非膨胀视界只要求内禀几何的不变性,已成功地应用于瞬时平衡黑洞的(切除)初始数据。在这里,我们建议使用的完全孤立的地平线结构时,解决椭圆系统所产生的完整的共形3+1爱因斯坦方程组下的拟平衡anerodynamic处方。我们认为,这一扩展的椭圆系统的一组几何内边界条件,然后遵循,确定切除表面的形状。
2009-04-28 gr-qc
Eccentric black hole mergers and zoom-whirl behavior from elliptic inspirals to hyperbolic encounters
在数值相对论中,我们对非自旋的等质量和不等质量黑洞双星在一般偏心轨道上的参数进行了研究。所考虑的线性动量范围从圆形轨道的动量到该值的十倍。我们讨论了在双曲和椭圆区的变焦旋转行为的不同表现形式。双曲线数据集适用于动态捕获场景(例如在球状星团中)。椭圆区的演化对应于超大质量黑洞双星可能的终态。我们现场变焦旋转行为的偏心率低$e\sim0.5$,即在预期范围内的偏心率在大规模黑洞双星星系合并和双星星系中心附近。由此产生的重力波形揭示了丰富的结构,这将有效地打破参数空间中的退化,改善参数估计。
2012-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Distorted Black Hole Initial Data Using the Puncture Method
我们使用穿刺方法求解单个畸变黑洞的初始数据,其中哈密顿约束对于度规共形因子的非奇异部分被写成R^3中的椭圆方程。用这种方法我们可以生成等距和非等距的黑洞数据。对于等距情况,我们的数据直接与Bernstein等人获得的数据相比较,他们在黑洞的喉部施加等距边界条件。我们的数值模拟使用并行多重网格椭圆方程求解器与自适应网格细化。网格细化使我们能够在黑洞周围使用高分辨率,同时保持网格边界远离渐近区域。
2004-12-01 gr-qc
Relativistic MHD and black hole excision: Formulation and initial tests
本文提出了一种求解广义相对论MHD方程的新算法。我们设计了一个包含黑洞切除和光滑边界的方案,并简化了用AMR求解Einstein和MHD方程的过程。流体方程求解采用有限差分凸ENO方法。切除是使用重叠网格实现的。椭圆和双曲线发散清理技术允许在选择坐标系的最大灵活性,我们比较了这两种方法的标准问题。标准测试问题的数值结果在二维平面空间使用切除,重叠网格,椭圆和双曲发散清洗。
2005-12-24 gr-qc
Time-domain phenomenological multipolar waveforms for aligned-spin binary black holes in elliptical orbits
Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);Universität Zürich(苏黎世大学);Max Plank Institut für Gravitationsphysik (Albert Einstein Institut)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)(空间科学研究所(欧洲空间信息中心,西班牙高等科学研究委员会));Dutch National Institute for Subatomic Physics (Nikhef)(荷兰国家亚原子物理研究所(尼赫夫))
IMRPhenomTEHM是一种用于椭圆轨道对齐自转二体黑洞的时域现象学多极波形模型,具有高精度和低不忠度,适用于未来的引力波观测。
2025-03-17 gr-qc
Elliptica: a new pseudo-spectral code for the construction of initial data
引力系统动力学的数值研究,例如,黑洞-中子星系统,需要物理的和满足约束的初始数据。在这篇文章中,我们提出了新开发的伪谱码椭圆,为各种二元和单引力系统的初始数据的建设的基础设施。所考虑的椭圆方程求解的一个单一的空间超曲面的时空流形。使用坐标映射,超曲面覆盖的补丁,其边界可以适应的表面的紧凑的对象。为了求解具有任意边界条件的椭圆方程,Elliptica采用了Schur补区域分解方法和直接求解器。在这个版本中,我们使用立方球坐标映射和领域扩大使用切比雪夫多项式的第一类。在这里,我们解释了Elliptica的构建模块和黑洞-中子星双星系统的初始数据构建算法。我们进行收敛性测试和发展的数据来验证我们的结果。在我们的框架内,中子星可以达到接近任意方向分裂的自旋值,而黑洞可以具有任意自旋,其无量纲自旋幅度为$\sim 0.8$。
2022-05-07 gr-qc physics.comp-ph
Realistic binary neutron star initial data with Elliptica
本文介绍Elliptica伪谱代码,用于生成支持表格状态方程和任意方向近极限自旋的双中子星初始数据。
2024-11-19 astro-ph.SR gr-qc physics.comp-ph
Black Holes in the Red-sequence Elliptical Galaxies at Redshifts $\sim 0.7-2.5$: Not Dark Energy Source but Remnants of Little Red Dots
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文利用JWST观测的高红移AGNs,以超过10σ置信水平排除了黑洞作为暗能源的假说,并指出JWST发现的Little Red Dots可自然演化为寄主低质量黑洞的红序椭圆星系,无需宇宙学耦合。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Locally Anisotropic Black Holes in Einstein Gravity
本文应用移动标架方法模拟一维和二维局部各向异性,构造了伪黎曼时空上爱因斯坦方程的新解。第一类解描述了静态球对称黑洞到局部各向异性黑洞的非平凡变形,这些黑洞具有椭圆形(三维)和椭球形,环形和椭圆形以及另一种形式的圆柱对称性(四维)。第二类由具有振荡椭圆视界的黑洞组成。
2000-05-08 astro-ph gr-qc hep-ph
NRPyElliptic: A Fast Hyperbolic Relaxation Elliptic Solver for Numerical Relativity, I: Conformally Flat, Binary Puncture Initial Data
我们介绍NRPyElliptic,数值相对论(NR)的椭圆形求解器内NRPy+框架。作为它的第一个应用程序,NRPyElliptic设置共形平坦,二进制黑洞(BBH)穿刺初始数据(ID)上的一个单一的数值域,类似于广泛使用的TwoPunctures代码。与TwoPunctures不同,NRPyElliptic采用双曲松弛方案,从而将任意椭圆偏微分方程平凡地转换为偏微分方程的双曲系统。由于NR ID的消费者通常已经拥有解决双曲偏微分方程的专业知识,他们通常会发现NRPyElliptic比其他NR椭圆求解器更容易调整和扩展。当在(伪)时间中向前演化时,双曲系统指数地达到解椭圆偏微分方程的稳定状态。值得注意的是,NRPyElliptic加速了弛豫波,这使得它比通常的恒定波速方法快了许多数量级。虽然在设置全3D BBH ID时它仍然比TwoPunctures慢${\sim}12$ x,但NRPyElliptic只需要运行时的${\approx}0.3\%$即可在Einstein Toolkit中进行完整的BBH模拟。未来的工作将集中在提高性能和产生其他类型的ID,如双中子星。
2022-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Threshold of Primordial Black Hole Formation in Nonspherical Collapse
本文从超球视界微扰出发,对原初黑洞(PBH)的形成进行了(3+1)维模拟。我们研究了椭圆率(长扁率或扁率)如何影响曲率扰动峰值幅度的PBH形成阈值。我们发现,在辐射占主导地位的宇宙的情况下,椭圆率的阈值上的影响是可以忽略不计的PBH形成所预期的大幅度扰动小。
2023-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Modeling the complexity of Elliptic Black Hole Solution In 4D Using Hamiltonian Monte Carlo with Stacked Neural Networks
针对四维椭圆类爱因斯坦-轴子-伸缩子系统黑洞解的非线性建模难题,首次提出贝叶斯框架下结合堆叠神经网络的哈密顿蒙特卡洛采样方法,可复现确定性解并探索数值误差导致的可区分自相似解。
2023-09-28 gr-qc hep-th physics.comp-ph
Scalarized Black Hole dynamics in Einstein dilaton Gauss-Bonnet Gravity
本文报道了在完全动力学理论下对爱因斯坦-高斯-邦内引力场中标度化黑洞稳定性的数值研究,但仅限于球对称。我们发现的证据表明,足够小的曲率耦合的标量黑洞解是非线性稳定的。对于这样的小耦合,我们表明,椭圆形区域内形成这些EdGB黑洞时空(之前的任何曲率奇异性),并给出证据,该区域仍然审查从渐近的观点。然而,对于相对于给定的黑洞质量的“超极值”耦合值,在视界外形成椭圆区域,这意味着外部柯西问题在该区域是不适定的。
2020-02-10 gr-qc hep-th
Induced Ellipticity for Inspiraling Binary Systems
虽然引力波往往会消除螺旋双星系统的偏心率,但椭圆率可以在周围物质存在的情况下产生。本文提出了一种半解析的方法来研究星系中心存在超大质量黑洞时双星黑洞的偏心率分布。给定一个物质分布,我们展示了如何确定由此产生的偏心率分析潮汐力和蒸发的存在下,一个截止和一个物质分布独立的功能,铺平了道路,了解检测到的吸气黑洞的环境。此外,我们推广Kozai-Lidov动力学的情况下,扰动理论打破了短时间间隔,允许更一般的角动量交换,这样的偏心率产生,即使当所有机构在同一平面内的轨道。
2018-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Solving the Initial Value Problem of two Black Holes
我们求解了由两个具有任意线动量和角动量的黑洞组成的系统的哈密顿量和动量约束下的椭圆方程。这些新的解决方案是基于一个克尔-Schild时空切片,它提供了更多的物理现实的解决方案比初始数据的基础上共形平坦度量/最大切片方法。的奇异性/内边界问题是规避了一种新的技术,允许使用椭圆形求解器上的笛卡尔网格没有点被切除,大大简化了数值问题。
2000-11-30 astro-ph gr-qc
A numerical approach to finding general stationary vacuum black holes
谐波爱因斯坦方程是真空爱因斯坦方程的补充规范固定项,我们采取的是德图尔克。对于静态黑洞解析延拓到视界无边界的黎曼流形,这个方程以前已被证明是椭圆的,而Ricci流和Newton方法提供了很好的数值算法来求解它,这里我们将这些技术推广到任意的同时齐性情形,这种情形必须用Lorentz签名来处理。对于具有整体类时Killing向量的定常时空,调和爱因斯坦方程是椭圆的。在视界和能区的存在下,情况就不那么明显了。受刚性定理的启发,我们研究了一类静止的黑洞时空,这类时空以前由Harmark考虑过,一般足以包括高维中的渐近平坦情形。我们认为谐波爱因斯坦方程一贯截断这类时空给出一个椭圆问题。Killing视界和旋转对称轴是这个问题的边界,我们确定边界条件。作为一个简单的例子,我们数值构造四维旋转黑洞在一个腔使用安德森的边界条件。我们证明了牛顿的方法和里奇流找到这些洛伦兹的解决方案。
2011-05-31 gr-qc hep-th
Neural Networks Assisted Metropolis-Hastings for Bayesian Estimation of Critical Exponent on Elliptic Black Hole Solution in 4D Using Quantum Perturbation Theory
本文提出神经网络辅助的Metropolis-Hastings算法,在贝叶斯框架下估计四维椭圆黑洞解临界指数的分布,以刻画数值测量误差导致的物理可区分临界指数范围。
2024-08-22 gr-qc hep-th math-ph
Thermodynamic Geometry and Locally Anisotropic Black Holes
用几何方法研究了局部各向异性(2+1)-黑洞的热力学性质.本文考虑一类新的黑洞,它具有一个时间常数椭圆形的事件视界,它嵌入在由爱因斯坦引力导出的广义Finsler时空几何中。相应的热力学系统是三维的,熵S是关于质量M、各向异性角$θ$和椭圆形变偏心率$ε$的超曲面函数。通过对各向异性参数$θ$的积分,构造了局部各向异性变形黑洞的二维弯曲热力学几何。两种方法,第一个基于二维超曲面参数几何和第二个Ruppeiner-Mrugala-Janyszek时尚,进行了分析。计算了热力学曲率,定义了曲率消失的临界点。
1999-05-24 astro-ph gr-qc hep-th
Eötvös Experiments with Supermassive Black Holes
通过研究两个椭圆星系M1,32和M1,87中中心黑洞的位置,我们从M1,87与室女星系团中相邻星系的引力相互作用中导出了对纯引力物体(即黑洞)的强等效原理的违反小于约2/3 $η_N<0.68$的限制。虽然M1,32似乎是这种技术的一个很好的候选者,但其中心附近的恒星高度集中大大削弱了约束。另一方面,如果在NGC 205或M\,31的其他卫星椭圆星系中发现中心黑洞,则可以获得更好的约束。在所有情况下,约束可以通过更好的天体测量得到显着改善。
2016-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Sobolev spaces for multi-black hole initial data
在这篇文章中,我们介绍加权Sobolev空间,非常适合于处理多个黑洞系统的初始数据。我们证明了这些空间上椭圆算子的一般结果,并给出了一类描述许多极值黑洞的初始数据的存在性的简单证明。
2019-06-05 gr-qc math-ph math.MP