Electromagnetic Fields of Slowly Rotating Compact Magnetized Stars in Braneworld
研究了Randall-Sundrum II型膜世界中慢转磁化星的电磁场结构。恒星被模拟为一个由具有无限大电导率和冻结的偶极磁场的理想高磁化流体组成的球体。在离星体表面很近的近似下，解析地求解了膜世界中星体外部磁场的麦克斯韦方程组。我们还找到了膜世界中旋转磁化中子星外电场随膜张力变化的数值解。强调了膜张力对旋转磁化星电磁能量损失的影响。得到的“膜”的更正被证明是相关的，并具有不可忽略的值。与天体物理学观测到的双星自旋下降数据相比，它们可能为膜张力提供了证据，从而可以作为宇宙膜世界模型的检验。
2010-12-10 astro-ph.SR gr-qc
Innermost stable circular orbits around magnetized rotating massive stars
1998年，Shibata和Sasaki [Phys. Rev. D 58，104011（1998）]提出了中性试验粒子围绕大质量旋转变形源的最内层稳定圆轨道（ISCO）半径的近似解析公式。在本文中，我们推广了它们的表达式，包括磁偶极矩。我们表明，我们的近似解析公式是足够准确的比较，他们与Pachón等计算的六参数精确解。[Phys.Rev.D73，104038（2006）]以及Berti和Stergioulas [MNRAS 350，1416（2004）]给出的真实中子星的数值数据。作为主要结果，我们发现在一般情况下，在ISCO的半径表现出减少的行为与磁场的增加。然而，对于低于100 GT的磁场，ISCO处的半径变化可以忽略不计，因此可以使用非磁化近似表达式。此外，我们推导了在ISCO条件下测试粒子的角速度、能量和角动量的近似解析公式。
2010-09-02 gr-qc
Static axionlike dark matter clouds around magnetized rotating wormholes -- probe limit case
数值研究了作为暗物质模型的类轴子粒子在旋转虫洞附近的分布问题。在这个模型中，轴子标量与麦克斯韦规范场是非平凡耦合的。我们考虑了两种嵌入在磁场中的旋转虫孔玩具模型，Kerr型和Teo型旋转虫孔。此外，人们假设物质场不会对虫洞时空产生反作用，即，我们将在探针极限情况下研究该问题。我们指出了暗物质的分布与旋转磁化黑洞附近的位置的差异。
2022-07-06 gr-qc hep-th
Electromagnetic Fields of Slowly Rotating Magnetized Gravastars
我们研究了缓慢旋转重力星内部背景时空中的偶极磁场结构并给出了麦克斯韦方程组的解。将磁场穿透的引力星壳层模拟为由无限大电导率的理想高磁化流体组成的球体。引力星的偶极磁场是由一个在赤道平面上以$a$为半径对称放置的圆形电流回路产生的。
2009-02-02 astro-ph.SR gr-qc
Rotating magnetized black diholes
我们分析了Manko等人构造的Einstein-麦克斯韦方程组的一类四参数渐近平坦磁化解，并表明这些代表了两个同向旋转的极端黑洞系统，它们具有相等的质量和电荷，以及相反的磁荷和NUT荷，由宇宙弦连接。我们讨论了几个三参数子类，并确定在每种情况下的参数域中的环奇异性是缺席的。我们发现一个两参数子类和一个单参数子类的圆锥奇点也不存在的水平同向旋转框架。
2018-11-07 gr-qc hep-th
Dispersion Relations for Cold Plasmas around Reissner-Nordström Black Holes
研究了Reissner-Nordström黑洞周围冷等离子体的广义相对论磁流体动力学方程。应用3+1时空分裂，我们线性化了非磁化/磁化等离子体在旋转和非旋转背景下的扰动方程。通过傅立叶分析，我们得到了色散关系，并研究了在黑洞视界附近正角频率波的存在性。分析发现负相传播和群速度旋转磁化环境。
2009-04-22 gr-qc
Three dimensional evolution of differentially rotating magnetized neutron stars
我们构造了一个新的三维广义相对论磁流体动力学程序，在该程序中采用了固定网格加密技术。为了保证无发散条件和磁通量守恒，我们采用了Balsara（2001）的方法。使用这个新的代码，我们发展的差异旋转磁化中子星，并发现一个磁驱动的流出是从恒星发射表现出扭结不稳定性。物质喷射速率和坡印廷通量仍然与我们先前的发现一致（Shibata等人，2011）在轴对称模拟中获得。
2012-07-27 astro-ph.HE gr-qc
External Electromagnetic Fields of a Slowly Rotating Magnetized Star with Gravitomagnetic Charge
研究了慢转磁化NUT星外部背景时空中的麦克斯韦方程组，在最低阶近似下将电场方程分解为角向和径向两部分，得到了外部电场的解析解.这颗恒星被认为是孤立的，处于真空中，偶极磁场与旋转轴对齐。详细考虑了NUT电荷对恒星外电场的贡献。
2011-09-05 astro-ph.SR gr-qc
Plasma Wave Properties of the Schwarzschild Magnetosphere in a Veselago Medium
我们重新表述了Veselago介质中Schwarzschild黑洞的3+1 GRMHD方程。介绍了旋转（非磁化和磁化）等离子体中的线性微扰，并考虑了它们的傅立叶分析。本文以图形的形式，借助波矢、折射率和折射率的变化来讨论波的性质。在这种特殊介质中，某些波会离开事件视界。我们的结论是，对于旋转的非磁化等离子体，我们的结果证实了Veselago介质的存在，而旋转的磁化等离子体没有提供任何证据。
2010-06-18 gr-qc
Methods for relativistic self-gravitating fluids: From binary neutron stars to black hole-disks and magnetized rotating neutron stars
对事件GW 170817的灾难性观测，首先是沿着两颗中子星的螺旋运动的引力波，然后是短暂的$γ$射线爆发，后来是千新星，开启了多信使天文学的时代，并在促进我们对一些长期存在的问题的理解方面发挥了关键作用。这种多信使源的数值模拟是理解紧凑物体物理学的重要工具，更广泛地说，是理解极端条件下物质物理学的重要工具。在这篇评论中，我们提出了一个统一的观点，用于获得平衡和准平衡解决方案的三个天体物理相关的相对论，自引力流体系统：二元中子星，黑洞盘，磁化旋转中子星的各种技术。这些解决方案是必要的，不仅为这样的紧凑的对象建模，但同样重要的是，在数值相对论模拟提供自洽的初始数据。而不是提出的配方和数值算法的全部细节，我们专注于画的方法，以解决这些问题，并促进未来的工作在该地区。
2021-12-09 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
Chaos and Rotating Black Holes with Halos
利用Poincaré截面研究了带偶极晕的缓慢旋转黑洞周围运动的试验粒子的混沌现象。我们发现了一种新的效应，角动量与黑洞旋转方向相反的粒子在相空间中的混沌区域比初始运动方向相同的粒子大。
1997-12-01 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
Quantum phase transitions of Dirac particles affected from magnetized 2+1 curved background
本文研究Dirac粒子在均匀磁化弯曲旋转2+1维时空中的量子与经典相变，结合量子电动力学和统计力学方法，揭示外磁场、旋转参数和曲率对临界点及标度行为的影响，并发现低温下量子涨落主导系统。
2024-09-27 gr-qc
Hot Plasma Waves Surrounding the Schwarzschild Event Horizon in a Veselago Medium
本文研究了Veselago介质中热等离子体的波动特性。对于Schwarzschild黑洞，重新建立了旋转（非磁化和磁化）等离子体的$3+1$ GRMHD方程，并对其进行了线性扰动和傅立叶分析.利用波矢图、折射率图和折射率变化图讨论了波的性质。所得结果证实了旋转（非磁化和磁化）等离子体的Veselago介质的存在。本文将Veselago介质中的等温等离子体波推广到热等离子体情况。
2011-01-05 gr-qc
Stationary Electromagnetic Fields of a Slowly Rotating Magnetized Neutron Star in General Relativity
根据Rezzolla，Ahmedov和Miller（MNRAS，322，723 2001）提出的一般形式，我们在这里推导了一个慢旋转高导磁化中子星的内外背景时空中电磁场方程的解析解。假设这颗恒星是孤立的，处于真空中，偶极磁场与旋转轴不一致。我们的结果表明，一个缓慢旋转的中子星的电磁场的修改所产生的单极和偶极部分的引力场的广义相对论效应。这里提出的结果与Rezzolla，Ahmedov和Miller（MNRAS，322，723 2001）讨论的结果不同，主要在于我们认为内部磁场是偶极的，与外部磁场具有相同的径向依赖性。虽然这一假设可能并不现实，但它应该被视为我们的形式主义在文献中经常讨论的情况下的应用。
2001-08-23 astro-ph gr-qc
Null geodesics and shadows of slowly rotating wormholes immersed in dark matter halos
本文研究嵌入NFW、TF和PI暗物质晕中的慢速旋转虫洞，通过构造形状函数分析零测地线与阴影形态，发现尖峰型晕产生更小不对称阴影，核心型晕产生近似圆形阴影。
2025-09-20 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
Rotating black holes in the Hernquist galactic halo and its accretion disk luminosity
The University of Qom（库姆大学）
研究Hernquist星系halo中旋转黑洞的吸积盘光度特性，探讨暗物质对盘特性的影响及自转参数对区别度的影响。
2026-01-26 gr-qc
Magnetized Thick Disks around Boson Stars
本文研究旋转玻色星周围厚吸积盘，通过加入环向磁场将纯流体动力学解推广为磁化解，并分析单中心、双中心及逆行环面，表明强磁场会改变厚盘特征及其独有性质。
2023-04-03 gr-qc
Plasma Magnetosphere of Rotating Magnetized Neutron Star in the Braneworld
研究了膜世界中旋转磁化中子星周围的等离子体磁层。为了计算简便，本文分析了磁场与自转轴夹角为零的排列中子星的Goldreich-Julian电荷密度。从膜世界中慢转恒星时空的麦克斯韦方程组出发，导出了静电势的二阶微分方程。该方程的解析解表明了膜张力对加速电场和沿开场线的电荷密度的广义相对论修正。强调了这种效应对磁层能量损失问题的影响。结果表明，当中子星表面初始电位和场均为零时，当膜电荷为负时，由Goldreich-Julian电荷密度产生的等离子体模的振幅将增大.最后导出了膜世界中慢转恒星磁层中测试粒子的运动方程。然后，我们分析了粒子在极冠的运动，并表明膜张力可以显着改变条件的粒子加速在极冠地区的中子星。
2010-04-23 astro-ph.HE gr-qc
Hot Plasma Waves in Schwarzschild Magnetosphere
本文研究了史瓦西磁层中热等离子体的波动性质。3+1 GRMHD微扰方程制定了这种情况下。对这些方程进行傅立叶分析，然后数值求解，得到了非旋转、旋转非磁化和旋转磁化等离子体的色散关系。计算了用于计算折射率的波矢。这些量以图形的形式表示出来，有助于讨论介质在事件视界附近的色散特性。
2009-11-03 gr-qc
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
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
Polarized image of a rotating black hole surrounded by a cold dark matter halo
研究了被冷暗物质（CDM）晕包围的旋转黑洞赤道发射环的偏振像。结果表明，对于黑洞，CDM晕密度和晕的特征半径对偏振像的影响是相似的。CDM晕对偏振图像的影响取决于磁场结构、流体速度和观测到的倾角。当磁场位于赤道面内时，随着CDM晕参数的增大，观测到的偏振强度减小，而当磁场垂直于赤道面时，观测到的偏振强度随CDM晕参数的变化还与发射点在环中的位置有关。电矢量位置角（EVPA）随CDM晕的变化变得更加复杂。我们的结果还表明，CDM晕对偏振图像的影响一般较小，这与暗物质晕对黑洞阴影的影响是一致的。这些结果有助于从黑洞图像中进一步了解暗物质。
2023-02-19 gr-qc
Evolution of magnetized, differentially rotating neutron stars: Simulations in full general relativity
我们研究了磁场对差异旋转中子星演化的影响，这种差异旋转中子星可以在星核坍缩或双星中子星合并过程中形成。磁制动和磁旋转不稳定性（MRI）都重新分配角动量;演化的结果取决于恒星的质量和自旋。模拟进行了轴对称使用我们最近开发的代码集成耦合Einstein-Maxwell-MHD方程。对于初始数据，我们考虑三类差分旋转，平衡配置，我们标记正常，超大质量和ultraspinning。超大质量恒星的静止质量超过了匀速旋转的质量极限。超自旋恒星不是超大质量的，但其角动量超过了在相同静止质量下匀速旋转的最大值。我们表明，一个正常的恒星将演变成一个均匀旋转的平衡配置。一颗超自旋恒星演化到一个平衡态状态，由一个几乎均匀旋转的中心核心组成，核心周围是一个沿磁场线以恒定角速度差速旋转的环面，因此差速旋转停止缠绕磁场。此外，最终状态相对于MRI是稳定的，尽管其具有差分旋转。对于超大质量中子星，磁流体驱动的角动量输运导致了核的灾难性坍缩。由此产生的旋转黑洞被一个热的、大质量的、磁化的、经历准静止吸积的环面所包围，磁场沿着自旋轴准直--这是一个很有希望的短伽马射线暴的中心引擎的候选者。（节录）
2006-05-12 astro-ph gr-qc
General Relativistic Simulations of Slowly and Differentially Rotating Magnetized Neutron Stars
我们提出了长期（~10^4 M）的轴对称模拟的差异旋转，磁化中子星在慢旋转，弱磁场限制使用微扰度规演化技术。虽然这种方法产生的结果相比，通过非微扰（BSSN）进化技术，微扰度量求解器进行的模拟需要约1/4的计算资源，在给定的分辨率。这种计算效率使我们能够以非常高的分辨率观察和分析磁制动和磁旋转不稳定性（MRI）的影响。我们的模拟结果表明：（1）只有当最快增长模式的波长被超过10个网格点分辨时，才能观察到MRI;（2）随着分辨率的提高，MRI增长率收敛，但由于MRI的小尺度湍流性质，最大增长幅度增加，但即使在最高分辨率下也不表现出收敛;（3）与分辨率无关，当能量被缠绕的磁场从差动旋转中消耗掉时，磁制动驱动恒星朝向均匀旋转。
2006-09-22 astro-ph gr-qc
New code for equilibriums and quasiequilibrium initial data of compact objects. IV. Rotating relativistic stars with mixed poloidal and toroidal magnetic fields
作为COCAL（Compact Object Calculator）程序的一部分，开发了一个计算强磁化快速旋转致密星的完全广义相对论解的新程序。爱因斯坦方程组，麦克斯韦方程组和磁流体动力学方程组的完整的解决方案，假设完美的导电性，平稳性和轴对称性，并与混合极向和环形分量的磁场强磁化的解决方案成功地获得在通用（非圆形）时空。我们详细介绍了问题的形式和数值方法，然后给出极端磁化紧致星解的例子和它们的收敛性检验。研究发现，在极端磁化的恒星中，恒星物质可以从最强的环向场区域被驱逐。因此，我们推测，一个环形的电真空区可能会出现在极端磁化的致密星，这可能看起来像中子星成为最强的环形螺线管线圈在宇宙中。
2019-06-25 astro-ph.HE gr-qc
General-relativistic resistive-magnetohydrodynamics simulations of self-consistent magnetized rotating neutron stars
University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校超级计算应用国家中心）；Academy of Athens（雅典科学院）；Universitat de Valéncia（瓦伦西亚大学）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；University of the Ryukyus（冲绳大学）
研究电阻对中子星动态演化及准平衡态的影响，揭示电阻对磁流体不稳定性发展和引力波幅度的抑制作用。
2025-02-20 astro-ph.HE gr-qc
Structural quasi-universality in highly magnetized differentially rotating neutron stars
University of Warsaw（华沙大学）
该研究建立了适用于均匀旋转、差速旋转及强磁化中子星的转动惯量与致密性广义准普适关系，推导了依赖关系的解析表达式，可用于磁星光度及GW170817遗迹转动动能的相关估计。
2026-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Shadow of Rotating Black Hole Immersed in Dark Matter Halo
School of Science, Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学理学院）
研究旋转黑洞在广义双幂律暗物质晕中的时空结构、光子动力学和阴影特性，发现暗物质晕会增大视界、外推光子球并改变阴影，利用Sgr A*阴影观测约束暗物质晕参数。
2026-06-16 gr-qc
Compact star deformation and universal relationship for magnetized white dwarfs
最近，在强磁场存在的情况下，从理论上推导出了超磁拉塞卡质量极限，以补充实验观测。在牛顿物理学的框架下，利用磁化白矮星的相对论性费米子状态方程，研究了磁化白矮星的平衡位形。哈特尔形式主义，缓慢旋转的恒星，已被用来获得平衡方程。在这种形式下计算了均匀旋转和非旋转的白矮星的各种物理量。因此，我们研究了这种磁化白矮星的转动惯量（I）、转动勒夫数（$λ$）和自旋诱导四极矩（Q）之间的普适关系，即I-Love-Q关系。导出了I、偏心率与Q的关系式，即I-偏心率-Q关系式。此外，我们还发现，与I-Love-Q关系相比，I-eccentricity-Q关系更具有普遍性。
2020-07-10 gr-qc nucl-th
General Relativistic Electromagnetic Fields of a Slowly Rotating Magnetized Neutron Star. I. Formulation of the equations
本文给出了慢旋转磁化中子星内外背景时空中麦克斯韦方程组的解析解。这颗恒星被认为是孤立的，处于真空中，偶极磁场与旋转轴不一致。相对于平坦时空的解，广义相对论引入了与引力场的单极和偶极部分相关的修正。特别是，我们表明，在无限的电导率的情况下，由于参考系的拖动广义相对论修正是存在的，但只有在电场的表达式。然而，在有限电导率的情况下，由于时空曲率和参考系的拖曳引起的修正在感应方程中出现。这些修正可能与类星体和磁星的磁场演化有关。所发现的解，虽然是通过一些简化的假设得到的，但反映了一个相当一般的物理结构，因此可以用于各种天体物理情况。
2004-05-07 astro-ph gr-qc
Dynamical bar-mode instability in rotating and magnetized relativistic stars
本文在完全广义相对论下对磁化和差速旋转恒星中的动力学棒模不稳定性进行了三维模拟。我们的重点是磁场的动态和发病的不稳定性的影响。特别是，我们进行理想的磁流体动力学模拟的中子星，已知是稳定的或不稳定的对纯粹的流体动力学不稳定性，但其中一个极向磁场的范围内的$10^{14}$-$10^{16}$ G是最初叠加。正如预期的那样，差动旋转是极向场的剪切和随后的环形磁场的时间线性增长的原因。后者的强度迅速超过原来的极向磁场，导致恒星的磁场放大。弱的初始磁场，即$ \lesssim 10^{15}$ G，对动力学棒模不稳定性的发展有可以忽略的影响，简单地通过磁场剪切制动恒星配置，并在一个时间尺度上，我们推导出一个简单的代数表达式。另一方面，强磁场，即$\gtrsim 10^{16}$ G，可以完全抑制不稳定性，精确的阈值也取决于旋转量。因此，非常高磁化的中子星不太可能被认为是通过动力学棒模不稳定性产生引力波的源。
2013-08-19 astro-ph.HE gr-qc
Collapse and black hole formation in magnetized, differentially rotating neutron stars
在动态的，强烈弯曲的时空中模拟磁流体动力学（MHD）流的能力显着扩展了数值相对论在解决理论天体物理学前沿的许多问题方面的范围。我们已经开发并测试了耦合Einstein-Maxwell-MHD方程的演化代码，该代码将BSSN求解器与高分辨率激波捕获方案相结合。作为一个应用，我们进化磁化，差分旋转中子星的影响下，一个小的种子磁场。特别重要的是超大质量中子星（HMNS）的行为，它的静止质量大于给定状态方程的均匀旋转所允许的质量极限。双中子星合并的残余物很可能是HMNS。我们发现，磁制动和磁旋转不稳定性导致HMNS的崩溃和形成的旋转黑洞周围的大质量，热吸积环面和准直磁场线。这种环面以中微子的形式强烈辐射，由此产生的中微子-反中微子湮灭（可能与磁流体动力学效应的能量提取相一致）可以提供足够的能量来驱动短硬伽马射线暴。为了探索结果的范围，我们还发展差异旋转中子星与较低的质量和角动量比HMNS模型。非超大质量模型形成了几乎均匀旋转的中心物体，而不是坍缩，在具有显著角动量的情况下，这些中心物体被大质量环面包围。
2006-10-20 astro-ph gr-qc
General Relativistic Magnetospheres of Slowly Rotating and Oscillating Magnetized Neutron Stars
在相对论范围内，研究了慢转磁化中子星在环形振荡作用下的磁层。在恒星的磁矩和角动量之间的倾角为零的假设下，我们分析了Goldreich-Julian电荷密度，并导出了静电势的二阶微分方程。该方程在磁层极冠区的解析解表明了恒星环形振荡对加速电场和电荷密度的影响。我们还发现，分解后的振荡速度的球谐函数，前几个模式与$m=0,1$负责的能量损失几乎是线性依赖于振幅的振荡，并为模式$(l,m)=(2,1)$，可以是一个因素$\sim8$大于旋转能量损失，即使是在恒星表面的速度振荡振幅小$η=0.05 \ Ω\ R$。本文的结果阐明了恒星振荡在多大程度上反映在旋转中子星表面物理性质的时间变化中，主要是通过显示$P\dot{P}$和振荡幅度之间的关系。最后，我们提出了一个定性的模型解释的现象，间歇性的恒星振荡，定期激发恒星毛刺。
2010-04-10 astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Electromagnetic Fields of a Slowly Rotating Magnetized Neutron Star. II. Solution of the Induction Equations
本文数值求解了慢转磁化中子星内部背景时空中的广义相对论感应方程。在最近的一篇论文中（Rezzolla et al 2001 a）讨论了这些方程的解析形式，其中由于时空曲率和参考系的拖曳而引起的修正被证明是存在的。通过大量的计算，我们研究了磁场随恒星自转速率、磁矩与自转轴倾角以及电导率的变化。所有这些计算都是针对一个恒温的相对论性多方恒星进行的，并利用了初值问题的一致性解决方案，避免了使用人工解析函数。我们的结果表明，存在着由时空旋转引入的广义相对论效应，这种效应会降低磁场的衰减率。然而，旋转引起的修正通常被中子星物质的高电导率所隐藏，当考虑电导率的实际值时，即使对于已知最快的脉冲星，这些修正也可以忽略不计。
2001-12-03 astro-ph gr-qc
SGR 0418+5729, Swift J1822.3-1606, and 1E 2259+586 as massive fast rotating highly magnetized white dwarfs
在Malheiro等人（2012）之后，我们将所谓的低磁场磁星SGR 0418+5729、Swift J1822.3--1606以及AXP原型1 E 2259+586描述为大质量快速旋转的高磁化白矮星。我们给出了这些源的质量，半径，转动惯量，和磁场的界限，要求现实的广义相对论均匀旋转配置的稳定性。基于这些参数，我们改进了SGR 0418+5729自转速率下限的理论预测;对于接近最大稳定的白矮星，我们得到了非常严格的自转速率区间4.1 E-16< dP/dt <6 E-15，其中上限值是已知的观测极限。Swift J1822.3-1606也设定了一个下限，因为它仍然缺乏一个完全被观测接受的自旋下降速率。白矮星模型提供了这个来源dP/dt> 2.13 E-15，如果恒星接近其最大稳定质量。我们还提出了这些物体的红外，光学和紫外发射的理论预期，并显示其与目前可用的观测数据的一致性。此外，我们给出的频率，在吸收功能可以存在于这些源的光谱作为结果的散射光子与量子化的电子的表面磁场。
2013-05-22 astro-ph.SR gr-qc
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
Gravitational Waves and Hydromagnetic Instabilities in Rotating Magnetized Neutron Stars
我们对旋转多变中子星中极向磁场进行了非线性广义相对论理想磁流体动力学模拟。我们有三个主要目标：i）了解非旋转和旋转中子星中极向磁场固有的磁流体动力学不稳定性的本质，ii）探索稳定平衡配置的可能空间，以及iii）了解由灾难性重新配置引起的引力波发射与巨型磁星耀斑相关的磁场。我们的主要物理贡献可概括如下：i）磁星耀斑引起的f模式的引力波不太可能在当前或不久的将来一代的引力波观测站中被检测到，ii）来自在中子星内部传播的阿尔芬波的引力波更有可能是候选者，尽管这种解释依赖于这些模式的未知阻尼时间，iii）从我们的模拟中导出的任何磁场平衡被表征为非轴对称的，其大约65%的磁能在极向场中，iv）旋转作用以分离我们的系统中不同不稳定性的时间尺度，由于延迟的扭结不稳定性，静脉曲张模式起着更主要的作用，以及v）尽管扭结模式的增长速率减慢，但它总是存在于我们的模拟中，甚至对于旋转周期与阿尔芬时标具有相同量级的模型也是如此。
2012-03-15 astro-ph.SR gr-qc
Shadow of black hole surrounded by magnetized plasma: Axion-plasmon cloud
通过利用黑洞的极端环境作为轴子-光子相互作用的潜在场所，我们使用磁化等离子体的轴子产生模型来研究浸入轴子-等离子体云中的渐近平坦旋转黑洞的阴影.通过揭示黑洞阴影中轴子的足迹，本文探讨了固定轴子-等离子体激元背景对入射光子在旋转黑洞周围运动的影响。在一些自由参数设置下，我们发现旋转BH周围的轴子等离子体云会影响阴影的形状和大小，其作用与非磁化等离子体和标准真空溶液是有区别的。通过被限制到高旋转BH，我们表明BH阴影的大小随着轴子-等离子体激元耦合的增强而增加。有趣的是，我们的分析表明，随着轴子的质量越来越重，它可以在阴影上留下自己的微妙印记。相反，在非旋转极限（史瓦西），通过恢复BH阴影形状的球对称性，它的大小减小。在协调的阴影大小的变化趋势，从BH被磁化等离子体包围的能量发射的调查表明，从旋转BH的最大能量发射率在轴子等离子体云的存在下增加相比，非磁化等离子体和真空解决方案。随后，通过放松旋转，轴子等离子体云导致BH的能量发射率降低。
2022-11-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Off-equatorial orbits in strong gravitational fields near compact objects -- II: halo motion around magnetic compact stars and magnetized black holes
带电粒子在赤道外具有恒定纬度的圆形轨道（晕圈轨道）存在于致密物体附近。在前一篇文章中，我们讨论了这类运动，并证明了对应于稳定晕轨道的二维有效势极小值的存在性。在这里，我们放松了以往的假设的伪牛顿方法的引力场的中心体和研究的性质的晕轨道详细。在广义相对论方法中，我们在两种情况下进行计算。首先，我们研究的情况下，一个旋转的磁性致密星。假设磁场轴和自转轴相互对准，我们研究了沿稳定晕轨道的运动方向。在极向平面上，我们还讨论了一般离赤道运动所能束缚的有效位晕瓣的形状。然后，我们重点研究了一个克尔黑洞附近的晕轨道沉浸在一个渐近均匀的磁场的外部来源。我们证明，在这两种情况下考虑，叶片表现出两种不同的制度，即，一个完全不相交的叶片对称地发生在赤道平面的上方和下方，另一个地方的叶片连接在整个平面。该模型的一个可能的应用涉及到由尘埃粒子组成的假定的脉冲星圆盘的结构。我们认为，粒子可以获得一个小的（但非零）净电荷，这驱使他们形成晕瓣。
2010-05-18 astro-ph.HE gr-qc
Detection possibility of continuous gravitational waves from rotating magnetized neutron stars
本文通过求解广义相对论平衡方程，研究大质量磁化旋转中子星的连续引力波发射，计算信噪比，表明爱因斯坦望远镜等未来探测器经数月积分可探测到此类引力波。
2023-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Radiation from an emitter revolving around a magnetized non-rotating black hole
天体物理学中研究黑洞的方法之一是基于电离铁原子辐射光谱的加宽。与6.4 keV处的铁发射相关联的线K $α$非常窄。如果这样的离子围绕着黑洞旋转，由于多普勒效应和引力红移效应，这条谱线实际上被加宽了。展宽谱的轮廓包含了关于黑洞引力场的信息。在黑洞附近存在规则磁场的情况下，带电离子的运动特性被改变。特别是，它们最内层的稳定圆形轨道变得更接近视界。这项工作的目的是研究这种效应如何修改由这样的离子发射的谱线的光谱展宽。我们的最终目标是分析光谱轮廓的变化是否能给我们提供关于黑洞附近磁场的信息。
2014-05-19 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on electrophilic scalar coupling from rotating magnetized stars and effects of cosmic neutrino background
本研究利用蟹状星云脉冲星和双脉冲星系统的观测数据，推导超轻亲电标量场与电子耦合的约束，指出轨道周期衰减约束最严，同时宇宙中微子背景会削弱约束，提出可通过提升灵敏度和研究极端致密天体强化限制。
2024-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational scattering of spinning neutrinos by a rotating black hole with a slim magnetized accretion disk
本文研究了中微子在旋转的超大质量黑洞中的引力散射，黑洞周围是一个薄的吸积盘，周围有一个真实的磁场。中微子被认为是具有非零磁矩的狄拉克粒子。中微子沿着任意轨道运动，入射通量平行于赤道平面。我们精确地解释了引力和磁场对中微子运动和自旋演化的影响。用准经典方法证明了在任意引力场中粒子散射时超相对论中微子的螺旋度为常数的一般命题。我们发现在弯曲时空中，考虑到中微子的自旋旋进，在外场中的中微子的可测量的通量。这些通量被证明是显着抑制系统的某些参数。最后，我们讨论了在我们的银河系中观测到预言的核坍缩超新星中微子现象的可能性。
2022-11-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Wigner function of a rigidly rotating and magnetized QED plasma
本文利用黎曼法坐标近似计算了恒定磁场中刚性旋转QED等离子体的Wigner函数，并由此推导能量-动量张量及矢量与轴矢量流，揭示了刚性旋转引起的压强各向异性。
2025-09-03 gr-qc hep-ph hep-th
Cold Plasma Dispersion Relations in the Vicinity of a Schwarzschild Black Hole Horizon
本文应用ADM 3+1形式导出了空间平坦Schwarzschild度规下冷等离子体的广义相对论磁流体动力学方程。分别对非磁化和磁化等离子体在非旋转和旋转背景下的扰动方程进行了线性化。然后对它们进行傅立叶分析，得到相应的色散关系。讨论了在视界附近存在正角频率波时的这些关系。我们的结果支持了这样一个事实，即没有信息可以从史瓦西黑洞。结果表明，无论黑洞是旋转的还是非旋转的，负相速度都在旋转背景中传播。
2007-05-19 astro-ph 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
Rotation curves of rotating galactic BEC dark matter halos
我们提出的动力学旋转玻色凝聚星系暗物质晕，由超轻无自旋玻色子。我们限制的情况下，添加轴对称刚性旋转到最初的球对称结构，并显示有三个制度：i）小的角动量，基本上保留了球对称晕的缺点，这些缺点与解释银河系RC的紧凑性和失败有关，ii）角动量值的中间范围，允许存在具有可接受的RC轮廓的长寿命结构，和iii）高角动量，其中该结构通过旋转而分散开。我们还详细介绍了新的代码用于解决的Gross-Pitaevskii泊松方程组在三维空间。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc
The Spin Evolution of Fast-Rotating, Magnetized Super-Chandrasekhar White Dwarfs in the Aftermath of White Dwarf Mergers
两颗白矮星合并后残留物的演化至今仍是一个悬而未决的问题。此外，很少有研究讨论残骸是质量大于钱德拉塞卡极限质量的磁性白矮星的情况。角动量的损失可能会使合并的残余物达到适合发展热核爆炸的物理条件。或者，残余物可能倾向于重力或旋转不稳定性，这取决于合并后达到的初始条件。偶极磁制动是可以驱动这种角动量损失的机制之一。然而，这些损耗发生的时间尺度取决于几个参数，如磁场的强度。此外，合并留下了一个环绕的开普勒圆盘，可以被新形成的白矮星吸积。在这里，我们计算合并后的超磁白矮星磁化的演变，考虑到所有相关的物理过程。这些包括作用在恒星上的磁力矩，开普勒盘的吸积，穿过盘的磁场线，以及白矮星核心的热演化。我们发现，中央残留物可以达到适合发展热核爆炸的条件之前，其他不稳定性（如逆β衰变不稳定性或长期轴对称不稳定性）达到，这反而会导致引力坍缩的磁化残留物。
2018-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Penrose process in magnetized non-Kerr rotating spacetime with anomalous quadrupole moment
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）
研究磁化非克尔旋转时空中的Penrose过程，发现其能量提取效率受四极矩和磁场影响，可显著超越传统Penrose过程。
2025-10-29 gr-qc hep-th
Theory and astrophysical consequences of a magnetized torus around a rapidly rotating black hole
（简称）我们分析了在超新星和黑洞-中子星合并过程中形成的黑洞周围环面的拓扑结构、寿命和辐射。环面是从头均匀磁化的，由两个反向的电流环表示，并发展出一种悬浮吸积状态，对黑洞周围的“磁墙”。环的磁稳定性给出了极向磁场能量与动能之比的新的基本极限EB/Ek<0.1。黑洞快速自旋的寿命可以由视界中黑洞自旋能量耗散的时间尺度来有效地定义，对于质量为MH的黑洞，它满足T= 40 s（MH/7 MSun）（R/6 MH）^4（0.03 MH/MT），黑洞被质量为MT、半径为R的环面所包围。环面通过有限数量的多极质量矩将大部分Egw/Erot=0.1转化为引力辐射，小部分转化为MeV中微子和重子丰风。在100 Mpc的源距离处，这些发射在N= 2 e4个周期内产生特征应变振幅\sqrt{N} hchar= 6 e-21。我们认为环面风在黑洞上产生了一个开放的磁通量管，它携带着一个较小的标准分数Ej/Erot= 1 e-3的贫重子流到无穷大。我们确定这个重子穷人输出几十秒的伽玛射线暴与同期和强烈相关的引力辐射的排放，可以想象在多个频率。最终，这留下了一个被超新星遗迹包围的黑洞双星。
2002-12-12 astro-ph gr-qc
Turning rotating D-branes and BHs inside out their photon-halo
我们在不同的方向上扩展了我们对BH和D-膜的Couch-Torrence共形反演的研究。我们分析了$D=4$中的渐近平坦旋转带电黑洞，特别是STU超重力中的极端旋转黑洞，并找到了特殊电荷选择的不变性。由于临界半径依赖于碰撞参量，光子晕外测地线的散射角和光子晕内测地线的内旋角之间的关系通过包含边界项来修改。我们还考虑旋转BH在$D=5$和旋转的D3膜，并找到广义Couch-Torrence反演的角动量的特殊选择下的不变性。可惜的是，我们在光滑的无水平线几何中找不到任何类似的对称性。此外，我们还利用经典BH微扰理论与${\cal N}=2$ SYM理论的量子Seiberg-Witten曲线之间惊人的联系，研究了这些背景下的标量波动方程，并识别了近极值BH合并中产生的近超辐射模。最后，我们研究标量波动克尔纽曼BH周围的AdS $_4$和广义Couch-Torrence对称性，放松在极端情况下，或允许重新调整的波函数的严格条件。
2022-03-28 gr-qc hep-th
