A Bohr-Sommerfeld quantization formula for quasinormal frequencies of AdS black holes
在大标量质量或空间动量的极限下,导出了计算AdS黑洞中标量扰动的准正规频率的Bohr-Sommerfeld型量子化公式.然后,我们应用该公式来寻找延迟格林函数的极点在$R^{1,d-1}$和$RxS^{d-1}$的边界CFTs。我们发现,当边界理论被一个$Δ>> 1$维算子扰动时,回到平衡态的弛豫时间由${1 \over ΔπT} << {1 \over πT}$给出。对于$R^{1,d-1}$上的CFT中的一般标量算子,在光锥附近存在一个极点序列,其虚部与动量成比例,在大动量极限下为$p^{-{d-2 \over d+2}}$。对于球$S^{d-1}$上的CFT,我们证明了该理论具有大量的长寿命准粒子,其虚部的动量是指数小的。
2008-11-25 gr-qc hep-th
Spectroscopy of the Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion black hole
球对称黑洞的熵谱是由Majhi和Vagenas的Bohr-Sommerfeld量子化规则导出的。将这一工作推广到带电和旋转黑洞,利用Bohr-Sommerfeld量子化定则和绝热不变性计算了Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion(EMDA)黑洞的视界面积和熵.结果表明,面积谱和熵谱是等间距的,且与黑洞的参数无关。
2012-10-03 gr-qc
The Simplest Determination of the Thermodynamical Characteristics of Kerr-Newman Black Hole
本文推广了我们以前的结果,用一种新颖的、最简单的方法确定了Kerr-Newman黑洞的三个最重要的物理性质(Bekenstein-Hawking熵、熵或(外)视界表面积的Bekenstein量子化和Hawking温度)。我们从物理上开始假设克尔-纽曼黑洞(外)视界的周长保持相应的约化康普顿波长的自然数(整数),并在数学上,实际上,只使用简单的代数方程。(It在概念上类似于玻尔的量子化假设在玻尔的原子模型解释的德布罗意关系。
2008-04-15 gr-qc
The Simplest Determination of the Thermodynamical Characteristics of Schwarzschild, Kerr Andreissner-Nordstrom Black Hole
本文推广了我们以前的结果,用一种新颖而简单的方法确定了Schwarzschild,Kerr和Reissner-Nordstrom黑洞的三个最重要的物理性质(Bekenstein-Hawking熵,熵或(外)视界表面积的Bekenstein量子化和Hawking温度).我们从物理上假设黑洞(外)视界的周长保持相应的约化康普顿波长的自然数(整数),并在数学上只使用简单的代数方程。(It在概念上类似于玻尔的量子化假设在玻尔的原子模型解释的德布罗意关系。
2008-03-05 gr-qc
On quasi-normal modes, area quantization and Bohr correspondence principle
In Int. Mod. Phys. D 14,181(2005),作者Khriplovich逐字声称“对应原理并不规定准正规模的渐近性与量子化黑洞的谱之间的任何关系“,并且“这种信念与简单的物理论证相冲突”。在本文中,我们分析Khriplovich的批评,并认识到,他们只工作的原始建议Hod,而他们不工作的改进建议Maggiore和最近完成的作者和合作者通过之间的联系霍金辐射和黑洞(BH)的准正常模式(QNM)。这是一个量子BH模型,有点类似于玻尔在1913年提出的氢原子结构的半经典模型。因此,QNM可以真正解释为BH量子能级(“类玻尔BH模型”的“电子”)。我们的研究结果对BH信息之谜也有重要的意义。
2015-03-30 gr-qc
Thermodynamics and Spectroscopy of charged Dilaton black holes
Bohr-Sommerfeld量子化定则对于利用绝热不变量研究黑洞的面积谱是有用的。将此方法推广到2+1维黑洞上的带电粒子。我们将背景时空置于类克鲁斯卡尔坐标中,以求出相对于欧几里得时间的周期。在绝热不变量服从Bohr-Sommerfeld量子化定则的条件下,对面积谱和熵谱进行了详细的研究。它取决于电荷,也是等间距的。我们还研究了黑洞上带电粒子的热力学。
2013-06-01 gr-qc
A Simple Determination of the Thermodynamical Characteristics of a Very Thin Black Ring
在这项工作中,我们提出了一个非常简单的,近似的形式主义描述的一些基本(特别是螺旋)的旋转,非常薄的黑色环的特点。(In事实上,我们的形式主义在理论上并不可疑,因为不难看出,它可以对应于描述黑洞的更精确的科普兰-拉希里弦形式主义的极端简化。)即使建议的形式主义,一般来说,现象学的和粗糙的,所获得的最终结果,出乎意料的,是不平凡的。具体地说,给出的形式精确地再现了贝肯斯坦-霍金熵,贝肯斯坦熵量子化或视界面积和霍金温度的旋转,非常薄的黑色环之前获得使用更精确的分析由雷尔,Emparan,Elvang,Virmani等(概念上它类似于玻尔的原子模型中的情况,其中能级实际上是精确确定的,即使电子运动被粗略地描述)。我们的形式主义,根据我们以前的作品中的建议,是物理上的基础上的假设,即圆周的地平线管持有相应的减少康普顿波长的自然(整数)数量。(It在概念上类似于玻尔的量子化假设在玻尔的原子模型解释的德布罗意关系。此外,我们在数学上实际上只使用简单的代数方程(通过确定霍金温度,我们还使用了Smarr关系的简单微分)。
2008-08-05 gr-qc
Quasi-normal modes: the "electrons" of black holes as "gravitational atoms"? Implications for the black hole information puzzle
对近年来黑洞量子物理中有关黑洞有效态以及霍金辐射与黑洞准简正模之间的自然对应关系的一些重要结果进行了评述、澄清和改进。这样的对应允许自然地将QNM解释为半经典模型中的量子能级。这是一个BH模型,有点类似于玻尔在1913年提出的氢原子结构的半经典模型。在某种意义上,QNM代表从一个能级跳到另一个能级的“电子”,由粒子的发射(霍金辐射)和吸收“触发”的QNM频率的绝对值代表“引力氢原子“的能量“壳”。BH信息之谜的重要后果进行了讨论。事实上,它表明,这种“Bohr类BH模型”的时间演化服从一个时间依赖的薛定谔方程,它允许最终的BH状态是一个纯的量子态,而不是一个混合的。因此,信息来自BH蒸发,与特胡夫特的假设一致,即薛定谔方程可以普遍用于宇宙中的所有动力学。我们还表明,此外,我们的方法解决了纠缠问题与信息悖论。我们强调玻尔模型是氢原子相对于全量子力学价壳层原子模型的一种近似模型。同样地,我们期望类玻尔BH模型是一个近似模型,相对于确定的,但目前未知的,BH模型产生于一个完整的量子引力理论。
2015-03-31 gr-qc
Area spectra of the rotating BTZ black hole from quasinormal modes
在Bekenstein提出黑洞的视界面积应该量子化的建议之后,人们用各种方法研究了视界面积的离散谱。通过考虑黑洞的准正规模,我们得到了类似于氢原子的黑洞在半经典极限下的跃迁频率。根据玻尔的对应原理,在大量子数时,这种跃迁频率等于经典振荡频率。对于具有该振荡频率的相应经典周期运动系统,通过波尔-索末菲量子化识别并量化作用变量,从而获得视界区域的量化谱。这种方法可以应用于具有离散拟正规模的黑洞。作为一个例子,我们将该方法应用于非旋转和旋转的BTZ黑洞,得到了两种情况下视界面积的谱是等间距的,并且与宇宙学常数无关.
2010-01-28 gr-qc hep-th
Asymptotic quasinormal mode spectrum of rotating black holes
受黑洞量子化理论中新结果的启发,我们用解析方法研究了({ \it旋转})Kerr黑洞的准正规模.在$n \to \infty$极限下,黑洞振荡频率趋于渐近值$ω_n=mΩ+i2πT_{BH}n$。这个简单的公式与玻尔的对应原理是一致的。讨论了这一结果对量子黑洞面积谱的可能影响。
2003-07-14 astro-ph cond-mat gr-qc
Thermodynamical Characteristics of "Crystal Lattice" of Many Interacting Kerr Black Holes in Touching Limit
本文从简单的近似(准经典)方法出发,有效地再现和推广了Herdeiro和Rebelo关于两个相互作用Kerr黑洞(在接触极限下)的基本物理特性(熵和温度)的精确分析结果.与我们以前的工作一样,我们简单地假设总黑洞视界的周长(包括两个或一般来说,一个由许多相互作用的Kerr黑洞组成的“晶格”,在接触极限下,没有角动量)保持整数个约化康普顿波长,对应于在视界处捕获的小量子系统的质谱。(很明显,它在概念上类似于玻尔量子化公设,在玻尔-索末菲的量子理论中用德布罗意关系来解释。)它通过简单的数学方法、黑洞相互作用的第一近邻近似和第一热力学定律,导出了整个黑洞及其任何部分,即单个黑洞的上述基本热力学特性。特别地,在黑洞数目增加的限制下,总黑洞的熵和视界面代表离散谱的观测量,而单个黑洞的熵和视界面则趋向于连续谱的观测量.
2008-10-06 gr-qc
Area spectrum and thermodynamics of KS black holes in Hořava gravity
利用修正的绝热不变量$I=\oint p_i d q_i$和Bohr-Sommerfeld量子化规则,研究了Hoenava-Lifshitz引力场中Kehagias-Sfetsos黑洞的面积谱.我们发现,面积谱是等距的间距为$ ΔA=4 πl_p ^2$。我们还通过推导不同的热力学量研究了KS黑洞的热力学行为。
2013-07-24 gr-qc
Continuous area spectrum in regular black hole
研究了耦合非线性电动力学的规则黑洞的高阻尼准正规模。利用WKB近似结合复积分技术,我们表明,频率的实部消失在高阻尼极限。如果我们使用玻尔对应原理,这个黑洞的面积谱是连续的。我们讨论了它在圈量子引力中的应用。
2005-05-23 gr-qc hep-th
Kerr black hole quasinormal frequencies
黑洞的准正规模(QNM)是最近备受关注的主题,希望这些振荡频率可以揭示一些难以捉摸的量子引力理论。我们用基于玻尔对应原理的{ \it精确}公式Re $ω\to T_{BH}\ln 3+Ωm$对(旋转)Kerr黑洞的QNM谱进行了数值计算.我们发现两者之间有着密切的联系。讨论了这一结果对量子黑洞面积谱的可能影响。
2003-02-05 astro-ph gr-qc hep-th
Entropy spectrum of (1+1) dimensional stringy black holes
利用绝热不变积分方法和Bohr-Sommerfeld量子化规则研究了$(1+1)$维弦黑洞的熵谱.结果表明,相应的谱依赖于黑洞的参数,如电荷,ADM质量,更有趣的是依赖于电子场。通过对量子引力的欧几里德处理,计算了当前黑洞系统的熵,并研究了黑洞的热力学,发现该系统不发生任何相变.
2015-01-22 gr-qc
Quantization of horizon area of Kerr-Newman-de Sitter black hole
利用绝热不变量作用量,应用Bohr-Sommerfeld量子化定则和黑洞热力学第一定律,研究了Kerr-Newman-deSitter黑洞的熵和视界面积的量子化.在两个不同的坐标系中得到了相同的熵谱。我们还观察到熵谱的间距与黑洞参数无关,相应的视界面积量子数与Bekenstein的结果一致。
2019-02-02 gr-qc
A Simple Determination of the (LOGARITHMIC) Corrections of Black Hole Entropy "without Knowing the Details of Quantum Gravity"
在这项工作中,从我们以前的工作中提出的简单的近似(准经典)方法开始,我们提出了一个简单的确定(史瓦西)黑洞熵的(对数)修正“不知道量子引力的细节“(Fursaev)。也就是说,在我们以前的工作中,我们证明了所有著名的重要的物理特性的黑洞(贝肯斯坦-霍金熵,贝肯斯坦熵/表面量子化和霍金温度)可以有效地再现开始简单的假设,黑洞视界周长持有整数个约化康普顿波长对应的质量(能量)谱的小系统。(很明显,它在概念上类似于玻尔量子化公设,在玻尔-索末菲的量子理论中由德布罗意关系解释。)特别地,黑洞熵可以表示为黑洞质量与小量子系统基态(能态)最小质量的商。我们假设黑洞质量修正简单地等价于黑洞与小量子系统在基态(能态)引力相互作用的负经典势能。由此不难看出,引力相互作用的经典势能的绝对值与黑洞的温度是一致的。根据第一熵定律,一阶熵修正保持曲面的对数形式,系数为-0.5。在“不知道量子引力的细节“的情况下,以准经典的方法得到的结果与宏观黑洞的圈量子引力和其他量子引力方法得到的结果是等价的.
2008-10-06 gr-qc
WKB Approximation for a Deformed Schrodinger-like Equation and its Applications to Quasinormal Modes of Black Holes and Quantum Cosmology
本文利用WKB近似方法近似求解了变形的类薛定谔微分方程$\left[ -\hbar^{2} \partial_ξ^{2}g^{2}\left( -i\hbarα\partial_ξ\right) -p^{2}\left( ξ\right) \right] ψ\left( ξ\right) =0$,它是各种有效的量子引力模型中经常涉及的问题,其中参数$α$表征了量子引力的效应.对于满足本文提出的几个性质的任意函数$g\left( x\right) $,我们得到了WKB解,通过转折点的WKB连接公式,变形的Bohr-Sommerfeld量子化规则,以及通过势垒的变形隧穿率公式.本文研究了WKB近似在变形量子力学中的应用。特别地,我们计算了Pöschl-Teller势的束缚态,并估计了量子引力对Schwarzschild黑洞准正规模的影响。利用玻尔的对应原理讨论了黑洞的面积量子。最后,得到了具有标量场的封闭Friedmann宇宙中形变Wheeler-DeWitt方程的WKB解,并在隧穿假设下讨论了量子引力对充分暴胀几率的影响.
2017-01-18 gr-qc
Quasinormal modes, Superradiance and Area Spectrum for 2+1 Acoustic Black Holes
本文给出了旋转2+1维声波黑洞(排水浴缸流体流)中声波扰动的准正规模在低频极限下的精确表达式,并对Kunstatter提出的绝热不变量进行了评价.利用Bohr-Sommerfeld量子化规则计算了该声学黑洞的等效面积谱,并计算了纯自旋2+1黑洞的超辐射现象.
2005-05-10 gr-qc hep-th
Braneworld Black Holes and Entropy Bounds
对四维膜上各种可能的黑洞解的Bousso D-界熵进行了检验。结果表明,本文的D-束缚熵与文献[1]中的四维黑洞解的D-束缚熵有明显的差别。这种差异被解释为当一个额外维度的黑洞被移出观测者的宇宙视界时,与额外维度相关的额外信息损失。并讨论了N-界熵对可能解的成立性。最后,通过采用最近的Bohr黑洞量子物理方法对激发黑洞,所得到的结果也写在黑洞激发态。
2017-11-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spectroscopy and Thermodynamics of MSW Black Hole
本文研究了Mandal等人提出的2+1维黑洞的热力学和光谱学性质.所有人。我们把背景空间的时间在Kruskal一样的坐标,并找到周期相对于欧几里德时间。不同的热力学量,如熵,比热,温度等。利用Bohr-Sommerfeld量子化定则,求出了黑洞的绝热不变量,并对其进行了量子化。研究表明,MSW黑洞的面积谱是等间距的,其间距值为h巴
2013-09-02 gr-qc
Quantized Black Hole and Heun function
根据He和Ma提出的用玻尔的原子观量子化黑洞的简单方案,我们讨论了这种黑洞的波动方程的可解性。我们肤浅地解决了相关的薛定谔方程。特征函数问题归结为HeunB $H$微分方程,它是超几何微分方程的自然推广。换句话说,可以通过求解Heun微分方程来确定光谱。
2012-03-16 gr-qc physics.gen-ph
Thermodynamics and Spectroscopy of Schwarzschild black hole surrounded by Quintessence
研究了被质点包围的Schwarzschild黑洞的热力学和光谱行为。我们导出了热力学量,并研究了它们在不同的精粹参数值下的行为。我们将背景时空置于类克鲁斯卡尔坐标中,以求出相对于Elucidean时间的周期。在绝热不变量服从Bohr-Sommerfeld量子化定则的前提下,对五分态参量的特殊情况进行了面积谱和熵谱的详细研究。我们发现光谱是等间距的。
2013-01-11 gr-qc
Fermionic Quasinormal Spectrum of the Kerr Black Hole
本文研究了Kerr时空中费米子场的{ \it}渐近拟正规谱。我们发现这些黑洞共振的黑洞物理参数的解析表达式:它的贝肯斯坦-霍金温度$T_{BH}$,其视界的角速度$Ω$,这是有效的渐近极限$1 \ll ω_I \ll ω_R$。根据玻尔对应原理,Rarita-Schwinger量子($s=3/2$)的发射对应于基本黑洞面积变化$ΔA=4\hbar \ln 2$,而Weyl中微子场($s=1/2$)的发射对应于与$ΔA=0$的绝热量子跃迁.
2005-12-30 gr-qc
Entropy Spectrum of a Carged Black Hole of Heterotic String Theory via Adiabatic Invariance
利用绝热不变性和Bohr-Sommerfeld量子化定则研究了杂化弦论中带电黑洞的熵谱。结果表明,熵谱与Schwarzschild,Reissner-Nordström和Kerr黑洞等间距一致。由于绝热不变性方法不使用准正规模分析,因此不需要施加小电荷限制,也不需要混淆熵谱是实部还是虚部。
2012-04-13 gr-qc hep-th
Sommerfeld's quantum condition of action and the spectra of Schwarzschild black hole
如果说现在的量子引力与玻尔和索末菲早期的量子力学的情况几乎一样,那么从索末菲的量子作用量条件出发,对量子引力进行初步的研究,可能会有所帮助。本文用量子力学的准经典方法给出了Schwarzschild黑洞的能谱。我们发现当黑洞到达基态时,面积量子、熵量子和霍金蒸发将停止。
2003-08-14 gr-qc
Black hole remnant of black hole-neutron star coalescing binaries with arbitrary black hole spin
建立了一个确定黑洞-中子星合并过程中黑洞残余物的无量纲自旋参数和质量的模型,该模型具有任意的初始黑洞自旋角动量、双星质量比、中子星质量和冷态方程.对数值相对论结果进行了检验,表明无量纲自旋参数和最终质量都准确地再现。对于第一次,这两个量的行为和l = 2,m = 2,n = 0的准正规模式频率检查整个参数空间。这个频率的预测可以用来指导引力波建模和探测工作,并从探测到的引力波信号中提取物理信息,这将有助于我们打破黑洞和黑洞-中子星系统之间的简并,提高我们对致密双星形成的理解,并约束中子星状态方程。
2014-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Numerical Test and Analysis of the 2nd Law of Black Hole Thermodynamics with Gravitational-Wave Data from Binary Black Hole Merger Events
利用引力波探测双星系统中的黑洞合并,为检验黑洞热力学第二定律提供了极好的机会。在本文中,我们回顾了如何计算任何天体物理黑洞的熵,我们使用LIGO和VIRGO的质量和自旋数据测量的黑洞合并事件在过去几年中检测到的熵计算和数值测试的广义热力学第二定律。此外,我们还分析了黑洞并合事件初始参数之间的数学关系,证明并得出了定理始终成立的结论。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
The brightest point in accretion disk and black hole spin: implication to the image of black hole M87*
本文提出了一种利用薄吸积盘模型从黑洞高分辨率直接图象中提取黑洞自旋值的简单新方法。在这个模型中,由事件视界望远镜获得的M87星系中超大质量黑洞的第一张图像上观察到的黑暗区域是黑洞事件视界的轮廓。这个剪影的轮廓是事件视界球体的赤道。黑洞事件视界的黑色轮廓被放置在黑洞阴影的预期位置内,这在第一张图像上没有显示出来。我们数值计算了观测到的黑洞轮廓位置与薄吸积盘中最亮点的关系,这取决于黑洞的自旋。从这个关系式我们导出了超大质量黑洞M87* 的自旋$a=0.75\pm0.15$。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal Spectrum and Quantization of Charged Black Holes
黑洞的准正规模是最近备受关注的主题,希望这些振荡频率可以为难以捉摸的量子引力理论提供一些线索。研究了(带电)Reissner-Nordström时空中{ \it标量场的{ \it}渐近拟正规谱.我们找到了这些黑洞共振的黑洞物理参数的解析表达式:它的贝肯斯坦-霍金温度$T_{BH}$,和它的电势$Φ$。我们讨论了黑洞量子化的背景下的结果的适用性。特别是,我们表明,根据玻尔的对应原理,渐近共振对应于一个基本面积单位$ΔA=4\hbar\ln2$。
2005-11-09 gr-qc
Selection Rules for Black-Hole Quantum Transitions
我们认为,黑洞的量子跃迁符合选择规则,类似于原子光谱学。为了确定这样的规则,我们应用玻尔的对应原理的准正规振铃频率的黑洞。在这种情况下,实部ω_R渐近为零的经典振铃频率对应于虚量子,因此可以解释为禁戒量子跃迁。在此基础上,我们计算了球对称黑洞时空中中微子场的准正规谱。结果表明,对于这些共振态,ω_R->0,表明相应的费米跃迁是量子力学禁戒的。
2005-06-25 gr-qc hep-th
Gravitational Collider Physics via Pulsar-Black Hole Binaries II: Fine and Hyperfine Structures are Favored
旋转的黑洞可以通过超辐射被光玻色子遮蔽,从而获得类似原子的结构。如果这样的引力原子系统与脉冲星相伴,脉冲星可以触发引力原子能级之间的跃迁,并且这些跃迁可以通过脉冲星计时来检测。我们表明,在这样的脉冲星-黑洞系统中,精细和超精细结构的过渡更有可能被探测比玻尔过渡。此外,这些精细和超精细结构转变的计算处于更好的分析控制之下。因此,这些精细和超精细结构跃迁是在脉冲星-黑洞系统中寻找引力对撞机信号的理想探针。
2021-07-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The Black Hole Remnant of Black Hole-Neutron Star Coalescing Binaries
提出了一个确定具有平行轨道角动量和初始黑洞自旋的黑洞-中子星合并的黑洞残骸的无量纲自旋参数和质量的模型。这种方法是基于双黑洞的Buonanno,Kidder和Lehner方法,并成功地对数值相对论模拟的结果进行了测试:无量纲自旋参数的预测与绝对误差$\lesssim 0.02$,而最终质量的相对误差为$\lesssim 2$ %,其分布在测试中被发音峰值为$1$ %。因此,我们的方法和Foucart(2012)报告的环面残余质量的拟合构成了一个易于使用的分析模型,可以准确描述黑洞-中子星合并的残余。研究了由双星质量比、初始黑洞自旋、中子星质量和状态方程组成的参数空间。我们间接支持了黑洞-中子星合并的黑洞残余的宇宙监督猜想。我们发现中子星的存在影响了黑洞遗迹的准正规模频率,从而表明引力波信号的衰荡时期实际上可以用来(1)区分黑洞-黑洞和黑洞-中子星合并以及(2)约束中子星状态方程。
2013-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Regular Black Holes as Particle Accelerators
本文研究了球对称静电荷规则黑洞(Barnival黑洞,Ayón-Beato和García黑洞,Hayward黑洞)无限红移面附近碰撞粒子的质心(CM)坐标系中任意高能量的可能性.我们证明了在\emph{extreme}规则黑洞的无限红移面附近碰撞粒子的CM能量是任意大的,而非极端规则黑洞的CM能量是有限的.计算了与黑洞吸积盘理论最相关的最内稳定圆轨道(ISCO)、边缘束缚圆轨道(MBCO)和圆光子轨道(CPO)方程。
2014-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Probing the Black Hole Metric. I. Black Hole Shadows and Binary Black-Hole Inspirals
在广义相对论中,黑洞的时空有三个基本性质:(i)它们在自旋的最低阶上与恒星物体的度规相同;(ii)当用几何单位表示时,它们与质量无关;(iii)它们由克尔度规描述。在本文中,我们量化的上限可能黑洞度量偏差所施加的观测黑洞阴影和二进制黑洞的灵感,以探讨目前的实验限制可能违反最后两个预测。我们发现,这两种类型的实验提供了相关的偏差参数的约束,主要是在TT-组件的时空,当表示在面积坐标。我们的结论是,目前,没有证据表明偏离克尔度规跨越8个数量级的质量和16个数量级的曲率跨越的两种类型的黑洞。此外,由于当前引力波源样本中黑洞的特定质量,这两个实验所施加的相关性是一致的,并且当用远场、后牛顿的度规预测来表示时,它们的大小相似。如果未来合并的黑洞双星有两个低质量(例如,~3 Msun)分量,结合内旋约束和黑洞阴影测量结果,可以打破偏差参数之间的简并性。
2020-12-03 astro-ph.HE gr-qc
The universal area spectrum in single-horizon black holes
我们研究了单视界黑洞的高阻尼拟正规模,这是由它与圈量子引力的关系所激发的。利用WKB近似,我们证明了对于电子黑洞,频率的实部接近Medved等人和Padmanabhan所提出的值$T_{\rm H}\ln 3$.这是令人惊讶的,因为由玻尔的对应原理确定的黑洞的面积谱与Schwarzschild黑洞的面积谱在任何电磁荷值或玻色子耦合值下都完全一致。我们讨论了它对单视界黑洞的普遍性以及在圈量子引力中的意义。
2004-06-16 gr-qc hep-th
Biases in estimates of black hole kicks from the spin distribution of binary black holes
LIGO和Virgo引力波天文台现已观测到超过50个二元黑洞合并。虽然中子星在超新星诞生时被赋予了很大的速度,但黑洞是否会受到类似的撞击,以及多大的撞击,仍然是一个悬而未决的问题。最近,Callister等人(2021)在假设它们都是通过孤立的双星演化形成的前提下分析了双星黑洞群,并声称合并的双星黑洞的自旋分布需要大的黑洞反冲(在99%的置信度下大于260 km/s)才能与观测结果相匹配。在这里,我们强调Callister等人(2021)提出的一个关键假设-所有次级黑洞都可以潮汐旋转-并不是由物理模型驱动的,并且可能导致他们对黑洞撞击幅度的估计存在偏差。我们只对Callister et al.(2021)模型进行了微小的修改,考虑了潮汐同步无效的更广泛的合并双星。我们表明,这自然会产生一个双峰自旋分布的二级黑洞,并在二进制黑洞人口中观察到的自旋轨道错位可以解释为更典型的黑洞踢的顺序100公里/秒,踢推断银河X射线双星包含黑洞一致。我们的结论是,大多数的二进制黑洞人口是一致的形成通过孤立的二进制演化。
2022-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Black hole-neutron star mergers for 10 solar mass black holes
黑洞-中子星合并的广义相对论模拟目前仅限于低质量的黑洞(小于7个太阳质量),即使人口合成模型表明,大多数合并可能涉及更大质量的黑洞(10个太阳质量或更多)。我们首次对黑洞-中子星与10个太阳质量的黑洞合并进行了广义相对论模拟。对于大质量黑洞来说,作用在中子星上的潮汐力通常太弱,在中子星到达黑洞最里面的稳定圆形轨道之前,它不会被破坏。在a/M = 0.5-0.9范围内改变黑洞的自旋,我们发现只有当a/M>0.7-0.9时,合并才导致恒星的破裂和大质量吸积盘的形成。从这些结果中,我们得到更新的约束BHNS合并的能力是短伽马射线暴的质量和自旋的函数的黑洞的祖先。我们还讨论了引力波信号对黑洞参数的依赖性,并提供了从合并前7-8个轨道开始的模拟波形和频谱。
2012-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Quasinormal Modes and Seiberg-Witten Theory
本文给出了黑洞微扰理论的新的解析结果。我们的结果是基于一个新的关系,四维$\mathcal{N}=2$超对称规范理论。我们提出了一个精确的版本的玻尔-索末菲量子化条件的拟正规模式的频率方面的Nekrasov配分函数在一个特定的阶段的$Ω$背景。我们的量子化条件也使我们能够找到自旋加权球谐函数的本征值的精确表达式。我们测试我们的猜想的有效性与已知的数值结果比较克尔黑洞以及史瓦西黑洞。一些扩展也进行了讨论。
2020-06-10 gr-qc hep-th math-ph
Quantum de Sitter Space-Time and the Dark Energy
三年前,我们提出了一种新的方法来描述静态Schwarzschild黑洞(SSBH),首先把SSBH看作是一个单周期的欧几里德系统,然后利用Bohr-Sommerfeld量子作用量条件得到了一个Schwarzschild黑洞的量子理论。[1]在这篇简短的报告中,我们试图将上述方法推广到静态de Sitter(SDS)时空,并建立SDS空间和暗能量的量子理论。
2007-11-13 gr-qc
Spectroscopy of a Reissner-Nordström black hole via an action variable
利用玻尔-索末菲量子化定则,通过研究一个绝热不变作用量,得到了带电球对称时空的面积谱。爱因斯坦-麦克斯韦系统的周期与给定时空的表面引力有关,由类克鲁斯卡尔坐标决定。结果表明,Reissner-Nordström黑洞的面积谱是均匀分布的,且与Schwarzschild黑洞的面积谱相同,这表明黑洞的面积谱与其参数无关.与准正常模式分析相反,我们不施加小电荷限制,因为得到了一般的面积间隙$8π$。
2012-04-20 gr-qc
Spectroscopy of the rotating BTZ black hole via adiabatic invariance
根据Bohr-Sommerfeld量子化定则,在绝热不变作用下,得到了静态球对称黑洞的等间距视界面积谱。这种方法可以推广到旋转黑洞。作为例子,我们将此方法应用于旋转BTZ黑洞,得到了视界面积的量子化谱。结果表明,旋转BTZ黑洞的面积谱是等间距的,与旋转参数无关,这与Bekenstein猜想是一致的。具体地说,该推导不需要准正规频率和小角动量极限。
2012-04-09 gr-qc
Existence of a Semiclassical Approximation in Loop Quantum Gravity
我们考虑球对称黑洞的史瓦西度规和应用玻尔索末菲量子化,以确定能级。正则配分函数的计算和我们表明,熵符合Bekenstein-Hawking公式时,最大数量的状态的黑洞是相同的计算圈量子引力,证明在这种情况下,存在一个半经典的限制,并获得一个独立的推导的Barbero-Immirzi参数。
2005-08-10 gr-qc hep-th quant-ph
Entropy spectrum of a Kerr anti-de Sitter black hole
在Majhi和Vagenas的工作中,我们导出了球对称黑洞的熵谱。将这一工作推广到旋转黑洞,我们用两种方法计算了Kerr反德西特黑洞的熵和视界面积。第一种方法是利用Bohr-Sommerfeld量子化规则和绝热不变性得到熵谱和面积谱。第二种方法通过求解发射(吸收)粒子的波函数,将熵和面积量子化。两个结果都表明熵谱和面积谱是等距分布的。
2012-06-12 gr-qc hep-th
Thermodynamics of Charged Lovelock - AdS Black Holes
研究了Lovelock引力的最大对称荷电渐近AdS黑洞解的热力学行为.我们通过计算黑洞比热并研究其发散性的普通方法来探讨这种解的热力学稳定性,这种发散性是黑洞态之间二级相变的信号。然后,我们利用黑洞时空的热力学几何的方法,以解释这些分歧点的起源。我们计算了这些时空的勒让德不变量热力学度规对应的曲率标量,发现黑洞比热的发散对应于热力学相空间中的奇点。我们还计算了大黑洞在模型中的面积谱,通过应用玻尔-索末菲量子化的绝热不变量计算的时空。
2015-10-16 gr-qc
Are the black hole remnants produced from binary black hole mergers in GWTC-3 thermodynamically stable?
黑洞热力学为引力、热力学和量子理论之间的深刻而基本的联系提供了强有力的线索。如果黑洞的行为确实像一个自然的热力学系统,那么它在清洁的环境中应该是热力学稳定的。本文利用LIGO、Virgo和KAGRA探测器观测到的双星黑洞(BBH)合并的观测数据,检验了LIGO-Virgo-KAGRA星表GWTC-3中由BBH合并产生的黑洞残余物是否是热力学稳定的。热力学稳定性的判据非常简单,并且与黑洞的自旋直接相关,即热力学稳定的黑洞残余物需要其无量纲自旋$a>a_* \simeq 0.68$。我们对GWTC-3中83个黑洞残骸的最终自旋$a_f$的后验分布进行了检验,发现整个残骸总体符合具有$99.98\%$概率的双稳态黑洞.这是首次验证了由BBH合并产生的黑洞残余物的热力学稳定性。
2022-02-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black Hole Vision: An Interactive iOS Application for Visualizing Black Holes
Vanderbilt University(范德堡大学);Harvard University(哈佛大学);OpenAI
黑洞视野是一款利用黑洞透镜效应模拟用户周围环境的iOS应用,通过结合摄像头视频流和透镜方程,展示黑洞引力对视觉的影响。
2026-03-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Black hole-naked singularity dualism and the repulsion of two Kerr black holes due to spin-spin interaction
我们报告的可能性相互作用克尔源存在于两个不同的国家-黑洞或裸奇点-这两个国家的特点是相同的质量和角动量。另一个令人惊讶的发现是,尽管两个Kerr黑洞之间不存在平衡,但它们可以相互排斥,这为通过观测天体物理黑洞双星来实验探测自旋-自旋排斥力提供了很好的机会。
2019-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Toward Black Hole Stars: supermassive black hole growth in nuclear clusters via stellar-object and gas accretion
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Sorbonne Université(索邦大学);University of Oxford(牛津大学)
研究提出通过恒星-物体和气体吸积在核团中形成超大质量黑洞的机制,预测高红移下的潮汐破坏事件率,并解释其对星系核形成的影响。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Can the Reissner-Nordström black hole or Schwarzschild black hole be the stable Planck-scale particle accelerator?
结果表明,在考虑粒子的反作用效应和引力效应的情况下,极端Reissner-Nordström黑洞、多散射粒子的非极端黑洞和径向迎头粒子的Schwarzschild黑洞在视界附近粒子碰撞下是稳定的.此外,在具有天体物理典型质量的Reissner-Nordström黑洞附近的碰撞不能产生普朗克尺度的质心能量.然而,典型的原始黑洞附近的正面碰撞可能只发生在普朗克能量尺度上。
2011-11-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytic Study of Rotating Black-Hole Quasinormal Modes
本文导出了旋转黑洞高阻尼准正规模频率ω(n>>1)的Bohr-Sommerfeld方程。它可以写成2 \int_C(p_r+ip_0)dr=(n+1/2)h,其中p_r是沿能量为hbar*omega和角动量为hbar*m的零测地线与径向坐标r共轭的正则动量,p_0=O(ω ^0),等高线C连接p_r的两个复转折点。解是Ω(n)= - m*omega_0 - i(phi + n*delta),其中{omega_0,delta}>0是黑洞参数单独的函数。一些物理影响进行了讨论。
2007-08-24 astro-ph gr-qc hep-th
Quantization of Black Holes
利用玻尔量子化量子力学中原子内部电子运动的思想,我们证明了黑洞可以以一种直观而优雅的方式量子化,其结果与黑洞的传统知识相一致.我们发现黑洞的性质也可以从量子化熵的一个例子$ΔS=4πk {ΔR / \lambdabar}$导出,这个例子是在以前的工作中提出的,用来统一黑洞熵公式和Verlinde猜想,把引力解释为熵力。这样一个熵也解释了引力是一种来自量子效应的熵力。这暗示了一种将引力与量子理论统一起来的方法。给出了几个关于黑洞的有趣而令人惊讶的结果,并据此预言了存在从普朗克尺度到大尺度低能行为的原初黑洞。
2010-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Geometry of Black Holes and Multi-Black-Holes in 2+1 dimensions
1995年12月在印度浦那举行的理事会第95届会议"Raychaudhuri会议”上发表演讲。内容:一.二、导言赤平投影中的(2+1)维初值问题单一的,不旋转的黑洞B。非旋转多黑洞C. "黑洞“宇宙初始值III。时间发展:进入Raychaudhuri方程IV。赤平投影中的时间发展。BTZ黑洞时空B。多黑洞时空V.具有角动量的黑洞VI.类似3+1维黑洞VII.结论
1996-07-11 gr-qc
A note on the quantization of a multi-horizon black hole
本文研究具有两个视界的(带电)Reissner-Nordstrom时空中带电标量场的拟正规谱。该谱的特点是由两个不同的家庭的渐近共振。根据Bohr的对应原理,并与Bekenstein-Mukhanov量子化方案相一致,我们提出并证明了其中一个共振对应于黑洞外视界表面的Δ A= 4 hbar ln ~ 2的基本变化。根据Makela和Repo的建议,第二个渐近共振与黑洞的总面积(内视界和外视界的表面积之和)的Δ Atot= 4 hbar ln 3的基本变化有关。
2007-09-13 astro-ph gr-qc hep-th