Analytical study of the parametric instability of an oscillating scalar field in an expanding universe
本文研究膨胀宇宙中暴胀子标量场围绕其有效势的最小值振荡的扰动动力学。在假定哈勃参数与振荡频率之比很小的情况下,我们采用了快慢运动分离技术。将振荡相位和能量密度分别作为快变量和慢变量,导出了波动模式的Hill方程,其中能量密度作为慢变参数。我们开发了一个一般的摄动方法来解决这种类型的方程,这是基于Floquet理论和渐近展开在附近的解决方案与“冻结”参数。作为例子,我们考虑了$ϕ^{2}-ϕ^{4}$势,并构造了相应的Lamé方程的近似解.所得解与直接数值积分的结果吻合较好。
2019-01-28 gr-qc
Propagation Speed of Longitudinally Oscillating Gravitational and Electrical Fields
给出了纵向振荡电荷产生的电场的近场Lienard-Wiechert势解,并与R。费曼多极远场解。结果表明,纵向振荡电场的相速在近场中比光速快得多。对振动质量产生的纵向振荡引力场也作了类似的分析。结果还表明,纵向振荡的引力场在近场中的相速度也比光速快得多。测量纵向振荡电场和纵向振荡引力场的群速度的可能性现在正在考虑,通常认为群速度等于光速。其基本思想是对电荷或质量的纵向振动进行幅度调制,并测量附近电荷或质量由于电或引力相互作用而产生的纵向振动。然后可以使用二极管检测器提取调制信号,并且然后可以根据振荡频率、质量之间的分离距离和调制信号的相移的测量来确定群速度。如果群速度等于光速,那么用典型的实验装置可以产生1微度量级的相移。利用经典的群速度定义对纵向振荡电场进行了分析,结果表明,在近场中,群速度也比光速快得多,但由于违反了因果关系,这是不可能的。
1997-07-28 gr-qc
Stability of Oscillating Gaseous Masses in Massive Brans-Dicke Gravity
本文讨论了大质量Brans-Dicke引力后牛顿修正中径向振荡的气体质量不稳定性。为此,我们通过拉格朗日径向扰动推导出线性化的扰动运动方程,从而得出边缘稳定的条件。我们用史瓦西半径讨论了不同多变结构的不稳定半径。结果表明,我们的结果与广义相对论和Brans-Dicke引力的结果有很大的差别。
2017-08-18 gr-qc
Motion and gravitational radiation of a binary system consisting of an oscillating and rotating coplanar dusty disk and a point-like object
研究了一个由振荡和旋转的共面尘埃盘和一个质点组成的双星系统。保守动力学处理的牛顿水平。研究了引力辐射反应和波发射对超前四极级的影响。给出了相关波形。系统的动力学演化是半解析地利用哈密顿运动方程确定的,该运动方程包括牛顿潮汐相互作用和辐射反应对椭圆轨道上的二元系统运动的影响。在辐射阻尼的存在下,轨道和振荡运动之间的潮汐共振效应被认为是。
2005-01-25 gr-qc
Dynamical response of Bose-Einstein condensates to oscillating gravitational fields
研究了均匀囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体对振荡外引力场的动力学响应。两种不同的影响,可以导致创建的声子在BEC确定;直接驱动和参数驱动。此外,振荡的引力场耦合声子模,这可以导致模式之间的激发跃迁。特殊情况下的引力场的一个小的,振荡的球位于靠近BEC被认为是。它示出的影响的测量可能是可能的振荡源质量下降到毫克级,与信噪比的顺序为10。为此,噪声项和实验参数的变化进行了讨论,并给出了具体的原子种类的通用实验参数。这篇文章的结果表明,实用的BEC传感器的引力场的非常小的振荡对象,这可能有助于铺平道路的重力实验质量的量子制度。
2018-07-25 gr-qc physics.atom-ph physics.ins-det
Quark matter imprint on Gravitational Waves from oscillating stars
我们讨论的可能性,探测到的引力波发射的致密星可能会允许约束的麻省理工学院袋模型的夸克物质状态方程。我们的研究结果表明,发射的引力波的频率和质量,或辐射半径,源的组合知识,允许一个区分奇怪的恒星和中子星和设置严格的边界上的袋常数。
2007-04-02 astro-ph gr-qc
Gravitational waves from axisymmetrically oscillating neutron stars in general relativistic simulations
在完全广义相对论下,对轴对称振荡中子星的引力波进行了数值模拟。为了简单起见,中子星用多方状态方程模拟。在计算引力波时,采用了规范不变的波提取方法和四极矩公式。结果发现,规范不变变量系统地包含在目前的轴对称计算的外边界附近产生的数值误差。阐明了它们的来源,说明了消除系统误差的主要部分是可能的。振荡和旋转恒星的最佳校正波形目前包含本地波区的$\sim 10^{-3}$等误差。将规范不变技术得到的波形与四极子公式得到的波形进行比较,结果表明,四极子公式除了系统地低估了$O(M/R)$的振幅外,还得到了近似的引力波形,其中$M$和$R$分别表示中子星的质量和半径。然而,波的相位和振幅的调制可以被精确地计算。这表明,四极公式是一个有用的工具,研究引力波从旋转的恒星核坍缩的中子星在完全广义相对论模拟。本文还讨论了振荡和刚性旋转中子星引力波形的性质,并注意到与基模有关的振荡。
2004-02-09 astro-ph gr-qc
Periodic Gravitational Lensing with Oscillating Boson Stars
Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Beijing Normal University(北京师范大学);Ningbo University(宁波大学)
研究振荡玻色子星的周期性引力透镜效应,通过其振荡径向焦散面产生相关可观测现象,为时域天文学提供独特目标,预测依赖实标量凝聚体动力学,当前测量调查有发现空间,零搜索可限制暗物质相关物体丰度。
2026-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Oscillating shells: A model for a variable cosmic object
一个可能的变量宇宙物体的模型。该模型由一个围绕着一个紧凑物体的巨大外壳组成。重力和自重力使壳层坍缩,但内部切向应力阻止壳层坍缩。研究了这两种力的联合作用,并给出了几种情况。特别是,我们调查的球对称的情况下,壳径向振荡围绕一个中心紧凑的对象。
1997-10-23 gr-qc
Gravitational reheating formulas and bounds in oscillating backgrounds II: Constraints on the spectral index and gravitational dark matter production
本文建立了引力重加热温度与标量扰动谱指数的关系以约束暴胀模型,并证明了在暗物质粒子与重加热粒子质量相关时,引力重加热可作为产生暗物质的可行机制。
2025-01-31 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Gravitational wave emission from oscillating millisecond pulsars
中子星经历r-模式振荡时会发出引力辐射,这种辐射在地球上可能被探测到。对于已知的毫秒双星,观测到的自旋下降速率对这些源可能的引力波信号施加了上限。考虑到物理的r-模式的演变,我们表明,只有在几百赫兹以上的频率旋转的源可以是不稳定的r-模式,我们推导出一个更严格的通用r-模式的自旋限制其引力波信号,利用的事实是,r-模式的饱和振幅是不敏感的结构特性的个别来源。我们发现,这种改进的边界限制了从毫秒级微扰的引力波应变值低于下一代探测器的探测灵敏度。因此,年轻的源是一个更有前途的选择,用于探测r模式发射的引力波,并在不久的将来探测致密恒星的内部组成。
2014-03-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational reheating formulas and bounds in oscillating backgrounds
本研究针对暴胀子振荡期重标量粒子引力产生的宇宙学场景,推导两类衰变情形下的再加热温度计算公式,建立最大再加热温度约束,并通过玻恩近似得到解析公式。
2024-11-03 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Scalar-Induced Gravitational Waves in a $Λ$CDM Cosmology
我们重新考虑了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空中标量扰动引起的引力波,重点是物质和$Λ$主导的时代。在物质支配期间,亚视界模式不是自由的,并且通常应用的对张量扰动的导数的近似是有缺陷的。我们分析表明,这导致了显着高估的能量密度谱。此外,我们还证明了在存在宇宙学常数的情况下会出现规范依赖的非振荡张量扰动。作为对解析计算的补充,我们数值计算了类普朗克$Λ$ CDM宇宙学中相应的现今谱,发现在共形牛顿规范中物质与$Λ$支配之间的跃迁过程中出现了非振荡生长模.
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology, Oscillating Physics and Oscilllating Biology
最近的研究表明,银河系的一维极区分布具有明显的规律性和超相关性,其特征尺度为128 $h^{-1}$ Mpc。这种明显的空间周期性可以很自然地用引力常量$G$的时间振荡来解释。另一方面,双壳类和珊瑚礁的周期性生长特征似乎显示出每年天数的时间依赖性中的周期性成分。在这封信中,我们表明,具有相似周期和振幅的时间振荡引力常量可以解释这种特征。
1993-05-07 gr-qc
Oscillating Chiral Tensor Spectrum from Axionic Inflation
我们研究了调制势下的轴子暴胀,考察了原初张量功率谱是否具有振荡特征,这一特征可以用未来的空间引力波实验(如DECIGO和BBO)来检验.在单场轴子单值暴胀的情况下,由于轴子的次普朗克衰变常数被抑制,很难检测到谱中的振荡。另一方面,在轴子与SU(2)规范场耦合的顺向色自然暴胀中,由于规范场引起的手征引力波的增强,张量谱中会出现相当大的振荡。我们期待这一特性将成为通过手征引力波研究早期宇宙中轴子现象的一个新的探索。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from oscillating accretion tori: Comparison between different approaches
围绕Schwarzschild黑洞的高密度厚吸积盘的准周期振荡最近被认为是有趣的引力波源。本文的目的是比较从这些源发射的重力波形时,使用(变化)的标准四极公式和规范不变的度量微扰理论计算。为了这个目标,我们使用现有的广义相对论流体动力学代码,已在以前的调查,这样的天体物理系统的发展代表性的磁盘模型。两个是这项工作的主要结果:第一,对于稳定的和边缘稳定的磁盘,没有激发的黑洞准正常模式被发现。第二,我们提供了一个简单的,相对论修改的牛顿四极公式,在某些制度下,产生良好的协议与微扰的方法。只要GW的反向散射可以忽略不计,这就成立。否则,四极公式的任何函数形式产生10%量级的系统误差。
2005-06-11 astro-ph gr-qc
Enhanced primordial gravitational waves from a stiff post-inflationary era due to an oscillating inflaton
本文研究暴胀后振荡暴胀子驱动的刚性阶段对原初引力波的增强效应,发现高阶标量势可避免共振碎裂,使引力波信号增强至爱因斯坦望远镜可观测水平,并可用于确定暴胀能标、再加热温度和势能形状。
2024-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasi-periodic accretion and gravitational waves from oscillating "toroidal neutron stars" around a Schwarzschild black hole
利用广义相对论流体动力学方法模拟了史瓦西黑洞的比角动量为常数的环面。这些环面是恒星引力坍缩、中子星双星合并或分裂的结果,可以达到非常高的静止质量密度,并有效地表现为中子星,但具有环形拓扑结构(即"环形中子星“)。我们的注意力集中在这些对象的动态响应轴对称扰动。我们表明,在引入扰动,这些系统要么变得不稳定的失控不稳定或表现出定期的振荡行为,导致准周期变化的吸积率以及质量四极。特别是后者,负责发射强烈的引力辐射,其在探测器上的信噪比与星核坍缩中预期的典型信噪比相当或更大,使得这些新的引力波源可能被探测到。我们讨论了一个系统的调查的参数空间中的线性和非线性制度,提供的引力辐射发射的估计如何取决于质量的环面和扰动的强度。
2002-10-05 astro-ph gr-qc
Instability of an emergent universe
圈量子宇宙学有效方程的振荡解被认为是“永恒的种子”,为新兴宇宙场景提供了一个可能的起点。我们研究了一个由均匀无质量标量场和负宇宙学常数组成的模型在小扰动和量子坍缩下的稳定性。我们发现,该模型具有扰动稳定和不稳定的解决方案,这两种类型的解决方案占据了重要的区域的参数空间。所有的解决方案是不稳定的崩溃量子隧穿到零尺寸。我们讨论的可能性,从崩溃产生的状态是非奇异的,所以它可能隧道回振荡制度。我们认为,宇宙很可能会演变到非常大的尺寸与大粒子占领数的状态。
2014-03-20 gr-qc hep-th
Oscillating solutions of the matter density contrast in Horndeski's theory
宇宙大尺度结构的演化可用星系偏置和物质密度差的增长率函数来描述。一般来说,增长率函数的行为取决于暗能量或修正的引力理论的类型,因为它们通过改变准静态解中的牛顿常数来修正泊松引力方程。然而,物质密度对比的另一种模式“振荡模式”尚未得到很好的研究,尽管它有可能彻底改变引力定律。本文将构造研究振动解的方法,并利用WKB逼近给出振动解的具体形式。
2019-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Radiation Instability in Hot Young Neutron Stars
我们表明,引力辐射驱动的不稳定性,在热的年轻快速旋转的中子星。这种不稳定性主要发生在l = 2 r模中,并且会通过引力辐射带走快速旋转恒星的大部分角动量。在将一颗年轻中子星冷却到T = 10^9 K(约一年)所需的时间尺度上,这种不稳定性可以将一颗快速旋转恒星的自转速率降低到约0.076 Ω_K,其中Ω_K是发生质量脱落时的开普勒角速度。在较老的较冷的中子星中,这种不稳定性受到粘性效应的抑制,使得较老的恒星通过吸积以更大的角速度旋转。
1998-03-13 gr-qc
The influence of differential rotation on the detectability of gravitational waves from the r-mode instability
最近的研究表明,微分旋转是非线性r模的一个不可避免的特征。我们调查的影响,这种差异旋转的引力波发射的新诞生的,热的,快速旋转的中子星,因为它的自旋下降,由于r-模式的不稳定性。我们的结论是,引力辐射可以检测到的先进的激光干涉仪探测器LIGO,如果在r-模式不稳定性变得活跃的时候的差分旋转量不是很高。
2006-05-31 gr-qc
Instability of gravitational baryogenesis with fermions
在引力重子生成方案中,重子流与曲率标量的导数耦合导致了引力场的高阶方程。结果表明,这些方程是强不稳定的,破坏了标准宇宙学。这是我们以前从标量重子到实际费米子的结果的推广。
2017-05-24 gr-qc
Single-field model of gravitational-scalar instability. I. Evolution of perturbations
基于费米子标量相互作用统计系统的数学模型和基于标量荷电简并费米子两分量统计系统的宇宙学模型的引力-标量不稳定性理论,构造并研究了具有正则标量相互作用的单分量宇宙学系统的引力-标量扰动的宇宙学演化的数值模型.揭示了费米子标量电荷的大小对不稳定性的微分和积分参数的影响。它表明,在所研究的模型中的膨胀的早期阶段的引力标量不稳定性产生在足够小的标量电荷。确定了4种基本不同类型的扰动,以及4种类型的引力标量不稳定性,由模型的基本参数决定。数值模型的例子,提供了大的值的扰动幅度的增加的增量。
2022-07-10 gr-qc
Gravitational Waves from the $r$-mode instability of neutron stars: effect of magnetic field
研究表明,年轻的快速旋转中子星在形成后的第一年左右通过引力波发射带走大部分角动量,引力波的发射驱动了它们的$r$模的不稳定性。磁场在这些$r$模的演化中起着至关重要的作用,因此中子星本身的演化也是如此。本文试图研究磁场在一颗新诞生的、热的、快速的、差动旋转的中子星发射的引力波的$r$模不稳定性和可探测性演化中的作用。发现磁场有抑制$r$模振幅的趋势。{ \it信噪比}分析表明,磁场达到$10^{14}$高斯量级的中子星的$r$模不稳定性所发射的引力波,在20 Mpc时,可以被Advanced LIGO探测到。
2010-11-16 gr-qc
Chiral plasma instability and primordial Gravitational wave
已知宇宙磁场(如果存在的话)可以在等离子体中产生各向异性应力,并且因此可以充当引力波的源。这些宇宙磁场可以在非常高的温度下产生,远高于电弱标度,这是由于手征不对称存在的引力异常。手征不对称性导致等离子体中的不稳定性,这最终导致产生磁场。本文讨论了手征等离子体在不稳定期间由引力异常产生的磁场所激发的引力波的产生。我们已经证明了这样的引力波将有一个独特的频谱。此外,根据产生时宇宙的温度,这种引力波可以有很宽的频率范围。我们还估计了引力波的振幅和频率,并描绘了未来的实验,如eLISA检测的可能性。
2019-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the gravitational instability in the Newtonian limit of MOG
我们已经找到了修正引力(MOG)的一些解析宇宙学解。这些解描述了各向同性和均匀宇宙的不同演化时期。在每一个历元中,在牛顿框架下研究了宇宙学扰动的演化,并与GR的相应结果进行了比较。
2017-04-13 gr-qc
Parametric instability in scalar gravitational fields
本文对标量张量理论中强场效应的一种新的动力学机制作了简要的评述。首先总结了该理论的基本特征和几位作者的后续工作,我们分析研究了球对称径向脉动中子星中标量引力场的参量激发。
2013-09-17 gr-qc
Effects of Electromagnetic Field on the Dynamical Instability of Expansionfree Gravitational Collapse
本文讨论了电磁场对球对称无膨胀引力坍缩动力学不稳定性的影响。通过将内部球对称时空与外部Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m时空匹配,给出了Darmois结条件.利用微扰方法研究了动力学方程中不同项在牛顿和后牛顿状态下的作用。结果表明,不稳定范围与压力各向异性、能量密度径向分布和电磁场有关,而与绝热指数$Γ$无关。特别地,电磁场减小了不稳定区域。
2013-05-31 gr-qc
Gravitational Waves from Long-Duration Simulations of the Dynamical Bar Instability
快速旋转的致密天体可能会遇到动力学“棒”不稳定性。这种旋转不稳定性引起的棒状变形使该物体成为一个潜在的强大引力辐射源。我们已经进行了一组长时间的模拟与两个欧拉流体动力学代码的酒吧不稳定。我们的研究结果表明,这种不稳定性的残余是一个持久的棒状结构,发射出长寿命的引力辐射信号。
2000-06-06 astro-ph gr-qc
A note on the instability of the Kerr Cauchy horizon under linearised gravitational perturbations
School of Mathematics, University of Edinburgh(爱丁堡大学数学学院)
本文强化了克尔因果 horizon 在线性引力扰动下的不稳定性结果,并用于证明非线性不稳定性。
2026-04-07 gr-qc math.AP
The Dynamical Instability of Static, Spherically Symmetric Solutions in Nonsymmetric Gravitational Theories
本文研究非对称引力理论的一类静态球对称解的动力学稳定性。我们数值重现怀曼解决方案,并产生新的解决方案的情况下,该理论有一个非平凡的基本长度尺度μ^{-1}。通过考虑这些解的球对称扰动,我们证明了Wyman解是一般不稳定的。
1998-01-26 gr-qc
Gravitational - Scalar Instability of a Two-Component Degenerate System of Scalar Charged Fermions with Asymmetric Higgs Interaction
基于费米子标量相互作用统计系统的数学模型和基于标量荷电简并费米子双分量统计系统的宇宙学模型的引力标量不稳定性理论,构造了引力标量微扰宇宙学演化的数值模型,并给出了不稳定性发展的具体例子.不稳定性的发展的一些特点取决于未扰动宇宙学模型的行为的性质进行了研究。结果表明,不稳定模式可以出现在宇宙膨胀或收缩的非常早期的阶段,和持续时间的不稳定阶段是几十个普朗克尺度相媲美。然而,在这种情况下,不稳定模式的非常显著的增加是可能的,这是由于标量偶极子的分量之间的能量的重新分配。
2022-03-22 gr-qc
Parametric instability induced scalar gravitational waves from a model pulsating neutron star
我们发现了一种新的强标量引力场效应的动力学机制。为了说明这一机制,我们研究了径向脉动模型中子星对标量引力波的参量激发和发射。
2013-01-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Instability of Yang-Mills Cosmologies
利用SU(2)规范群球对称Einstein-Yang-Mills方程的哈密顿形式,数值研究了Yang-Mills宇宙学的引力不稳定性。在短期内,膨胀稀释的能量密度的杨米尔斯波动,由于他们的共形不变性。在这个早期区域,规范势在相互作用势中安静地振荡,与均匀情况下的相互作用势非常相似。然而,从长远来看,这种展开最终会变得非常不均匀,不再模仿度规的保角变换。此后,杨米尔斯波动进入一个复杂的非线性制度,伴随着扩散,而它们相关的能量对比增长。
2003-10-06 gr-qc
Resonance instability of primordial gravitational waves during inflation in Chern-Simons gravity
我们调查轴子通货膨胀的引力陈-西蒙斯项耦合到一个周期函数的暴胀。我们发现,不同偏振态的张量扰动被陈-西蒙斯耦合以不同的方式放大。根据模型参数的不同,共振放大导致引力波能谱出现宇称破缺峰或平坦峰,红外区的锐截止构成了区别于爱因斯坦引力中物质场产生的随机引力波背景的特征。
2021-03-08 gr-qc
Electromagnetic and gravitational radiation from the coherent oscillation of electron-positron pairs and fields
结合粒子数守恒、能量动量守恒方程和麦克斯韦场方程,研究了电子、正电子对在外场中产生后随场的相干振荡和漂移。从振荡对的电流出发,我们得到了电磁偶极辐射的能谱。这种狭窄的光谱是如此奇特,以至于对这种辐射的检测可以识别强激光场中的电子对产生和振荡。我们还从振荡对和振荡场的能量动量张量得到了引力四极辐射的能谱。因此,我们在强激光场迅速发展的基础上讨论了引力波的产生。
2014-03-17 gr-qc hep-ph physics.plasm-ph
Angular instability due to radiation pressure in the LIGO gravitational wave detector
我们在LIGO汉福德天文台的激光干涉引力波天文台(LIGO)干涉仪的核心光学系统的角度传感和控制系统上观察到辐射压力的影响。这是第一次在完整的引力波干涉仪中测量这种效应。只有一个的两个角模式生存与反馈控制,因为另一种模式被抑制时,控制增益足够大。我们开发了一个数学模型来理解系统的物理特性。这个模型与我们观察到的动态非常吻合。
2009-08-31 gr-qc
Gravitational and dilaton radiation from a relativistic membrane
TeV尺度的膜宇宙学的最新方案表明,在早期宇宙中存在二维拓扑缺陷的可能性:相对论膜。就像宇宙弦一样,振荡的膜可以发出引力辐射,形成随机的引力波背景。我们计算了沿一个同调环激发的封闭环形膜的介子辐射和引力辐射。利用贝塞尔函数得到了玻色子和引力辐射的谱角分布的封闭形式。角分布受振荡因素的影响,由于来自膜的不同段的辐射的干涉。引力子辐射功率主要由基频的几个低次谐波所控制,而引力辐射的频谱也包含来自高次谐波的大量贡献。膜的辐射寿命由膜的张力决定,并弱依赖于两个圆环半径的比值。在质量上,它等于最大延伸处的膜面积与整个膜的重力半径的比值。
2000-06-26 gr-qc
Study of Parametric Instability of gravitational wave detectors using silicon test masses
参量不稳定性是高功率激光干涉引力波探测器的固有风险,其中光学腔模与反射镜的声学模相互作用导致声学振动的指数增长。在本文中,我们研究了潜在的参数不稳定性的建议下一代引力波探测器的基础上冷却硅测试质量。结果表明,每个试验质量将有大约2个不稳定模式,最高参数增益约为76。发展合适的不稳定性抑制计划的重要性被强调。
2016-09-09 astro-ph.IM gr-qc physics.optics
ECO signatures from the Weyl-induced gravitational waveform injection
Federal University of Latin-American Integration(拉丁美洲联邦大学);Universidade Federal do Paraná(巴拉那联邦大学)
本研究在静态外尔背景下建模振荡恒星的引力波辐射,求解含曲率红移的修正波动方程得到波捕获主成分波形,注入LIGO的GW150914数据验证其可在灵敏度阈值下被探测,为奇异致密天体(ECO)的引力波特征研究提供了新方法。
2025-05-05 gr-qc
Gravitational instability of an extreme Kerr black hole
阿雷塔基斯证明了极端克尔或雷斯纳-诺德斯特伦黑洞视界处无质量标量场的不稳定性:对于一般的初始数据,视界处标量场的横导数不会衰减,更高的横导数会爆炸。我们表明,一个类似的不稳定性发生的线性化的引力,电磁,扰动的极端克尔黑洞。我们还表明,无质量标量场的不稳定性发生极端黑洞解的一大类理论在不同的时空维度。
2012-11-05 gr-qc hep-th
Gravitational waves from the Papaloizou-Pringle instability in black hole-torus systems
黑洞-环面系统是伽马射线暴的中心引擎,也是超大质量恒星坍缩成超大质量黑洞的可能结果。通过三维广义相对论数值模拟,我们发现$m=1$非轴对称不稳定性增长的自引力环面轨道黑洞的范围很广。由此产生的非轴对称结构持续的时间比动力学的时间长得多,成为一个强大的发射器的大振幅,准周期引力波。我们的研究结果表明,无论是中央引擎的伽玛暴和新形成的SMBH,可以是强大的引力波源观测到未来的地基和航天器探测器。
2011-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Linearization Instability of Gravitational Waves Interacting with Matter in General Relativity
研究了在爱因斯坦引力场中共形平坦背景扰动下的引力波解。基于协变方法对Lesame,Ellis和Dunsby的结果进行了微扰理论分析,结果表明,对于引力波与无旋尘埃的相互作用,方程是线性化不稳定的。基于Weyl曲率张量的引力波方程组必须用非微扰方法求解。讨论了这一结果对引力波计算和实验的意义。
1996-03-28 astro-ph gr-qc
Gravitational turbulent instability of AdS${}_5$
本文研究了在满足相干度2的双轴Bianchi IX模型的小的纯引力扰动下,五维反德西特时空的稳定性问题。在类比球对称标量扰动,我们观察到数值上的黑洞形成的时间尺度$\mathcal{O}(\varepsilon^{-2})$,其中$\varepsilon$是扰动的大小。
2017-10-10 gr-qc hep-th
Gravitational-wave driven instability of rotating relativistic stars
一个简单的回顾旋转相对论恒星的稳定性,其次是一个更详细的讨论最近的工作不稳定的r-模式,模式的旋转恒星,具有轴向宇称在慢旋转极限。这些模式可能主导了中子星的自旋下降,这些中子星在出生时就快速旋转,它们发出的引力波可能是可探测的。
1999-08-31 astro-ph gr-qc
Dynamical instability of new-born neutron stars as sources of gravitational radiation
通过线性化流体动力学方程的演化,研究了新生中子星的动力学不稳定性。本文考虑的中子星是由刚性旋转的白矮星吸积引起的坍缩产生的中子星。当中子星的转动动能与引力势能之比$β$大于临界值$β_d \approx 0.25$时,观察到动力学棒模(m=2)不稳定性.这种棒模不稳定性导致了引力辐射的发射,而这种辐射可以被引力波探测器探测到。然而,如果事件发生率低于每个星系每年$10^{-6}$,这些源就不太可能被LIGO II干涉仪探测到。然而,如果有相当一部分超新星爆发前的核心在快速旋转,那么就会有相当数量的中子星由经历棒模不稳定性的核心坍缩产生。这将大大增加探测到引力辐射的机会。
2002-03-26 astro-ph gr-qc
Parametric Amplification of Density Perturbation in the Oscillating inflation
本文研究了Damour和Mukhanov提出的{ \it振荡暴胀}中的绝热密度扰动。最近对再加热过程中的宇宙学扰动的研究表明,绝热涨落的行为类似于理想流体,在超视界尺度上没有明显的放大。然而,在振荡暴胀中,加速膨胀发生在振荡阶段,并且可能存在小尺度上的参量放大影响绝热长波长扰动的可能性。我们分析表明,忽略度规扰动的密度扰动可以被参数共振放大,在振荡暴胀过程中,不稳定带变得很宽。我们研究了这个问题,通过数值求解扰动的演化方程。我们发现,参数共振强烈抑制的长波模式可比的哈勃视界。结果表明,度规微扰对标量场微扰的演化起着至关重要的作用。因此,在单场情况下,振荡暴胀对绝热微扰的原始谱没有显著的影响。然而,可以预期的是,在多场系统中的振荡暴胀会在大尺度上产生巨大的放大,这可能导致原始黑洞的产生。
1998-12-12 astro-ph gr-qc hep-ph
On the development of the Papaloizou-Pringle instability of the black hole-torus systems and quasi-periodic oscillations
数值研究了在固定时空背景下,以恒定比角动量围绕黑洞旋转的相对论环面在来自外边界的物质扰动下的动力学不稳定性.在赤道平面上用HRSCS求解二维流体动力学方程,研究扰动对稳定系统的影响。我们发现,扰动环面产生的不稳定性,导致气体落入黑洞在一定的动力学时间。所有的模型都显示了一个振荡环面,在它们的瞬时平衡点附近有一定的频率。吸积环的动力学随初始稳定环的大小、黑洞自旋以及其他变量(如马赫数、声速、环尖点位置等)而变化。在黑洞-环系统中,质量吸积率与环-孔质量比略成正比,但强烈依赖于环尖点位置。位于有效势的等势面中的尖点向外移动到环面中。环面的动力学变化增加了质量吸积速率,并触发了Papaloizou-Pringle不稳定性。还观察到的$m=1$模式的Papaloizou-Pringle不稳定性的增长发生在很宽的范围内的流体和流体动力学参数和黑洞自旋。我们还计算了振荡相对论环面的QPO。
2013-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-wave-driven tidal secular instability in neutron star binaries
我们报道了在中子星双星中存在引力波驱动的长期不稳定性,作用于平衡潮汐。这种不稳定性类似于经典的简正模不稳定性,当主星的自旋超过伴星的轨道频率时,这种不稳定性就会活跃。将中子星建模为牛顿n=1的多面体,我们计算了不稳定的时间尺度,在小的轨道间隔下可以低至几秒,但仍然大于螺旋时间尺度。对轨道和自旋演化的影响也进行了简要的探讨,发现不稳定性减缓了内旋,降低了恒星的自旋。
2019-09-06 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Suppression of parametric oscillatory instability in third generation gravitational wave detectors
讨论了通过确定干涉仪反射镜的最佳曲率半径来抑制下一代引力波探测器法布里-珀罗腔中参量振荡不稳定性的非线性效应的一种可能方法。通过改变反射镜的曲率半径,我们可以改变法布里-珀罗谐振腔的光学模式的频率和光学模式中的光场分布,这反过来又可以改变不稳定模式的数量,从而导致参数振荡不稳定性。确定了利用热透镜减少不稳定模数目的最佳反射镜曲率半径。
2015-03-23 gr-qc physics.optics
Oscillations in the EMRI gravitational wave phase correction as a probe of reflective boundary of the central black hole
本文讨论了由奇异天体组成的双星,其视界边界条件被反射边界条件所取代时,由于引力辐射而引起的能量损失。我们的重点是极端的质量比的inspirals,其中中央较重的黑洞被替换为一个异国情调的紧凑的对象。我们表明,在这种情况下,调制的能量损失率取决于不断变化的轨道频率发生,并导致两种不同类型的修改的引力波相位演化;振荡部分直接对应于调制的能量通量,和非振荡部分来自二次阶调制。这一修改可以大到足以用未来的空间探测器进行探测。
2021-09-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Oscillating solutions of the Vlasov-Poisson system -- A numerical investigation
数值证据表明,球对称扰动的引力Vlasov-Poisson系统的稳定球对称稳态导致的解决方案,振荡的时间。振荡在时间上可以是周期性的或阻尼的。沿着一个参数的家庭多变的稳定状态,我们建立了一个Eddington-Ritter型的关系,涉及的振荡周期的中心密度的稳定状态。数值计算得到的周期被用来估计典型的椭圆星系的可能周期。
2016-02-24 astro-ph.GA gr-qc math-ph
Gravitational Radiation from Nonaxisymmetric Instability in a Rotating Star
本文首次计算了快速旋转致密恒星非轴对称动力学不稳定性产生的引力辐射。恒星变形成棒状,质量和角动量分别从$\sim 4\%$和$\sim 17\%$脱落。在四极近似下计算了引力辐射。对于质量为$M \sim 1.4$ M $_{\odot}$,半径为$R \sim 10$ km的引力波,其频率为$\sim 4$ kHz,振幅为$h \sim 2 \times 10^{-22}$。它们携带能量$ΔE/M \sim 0.1\%$并辐射角动量$ΔJ/J \sim 0.7\%$。
1994-09-27 astro-ph gr-qc