Symmetries of asymptotically flat axisymmetric spacetimes with null dust
利用Bondi-Sachs-vanderBurg方法研究了以零尘场为源的时空的对称性,并与渐近平坦性相容。研究表明,在具有零尘场的轴对称时空中,至少局部存在Penrose意义下的光滑零无穷远,唯一允许的附加Killing向量与轴向量构成二维李代数(轴向和附加Killing矢量不假设是超曲面正交的)是超平移Killing矢量,则引力场是无辐射的(外尔张量具有非辐射特性)。
2000-02-18 gr-qc
Second-order dust perturbations of the non-flat FLRW model with the positive cosmological constant
本文给出了二阶宇宙学扰动理论的一个特殊解。微扰是在任何充满尘埃和正宇宙学常数的FLRW时空周围进行的。特别是,具有可能非零的空间曲率。所采用的对称性条件使我们能够简化方程,使我们有很大的自由度来选择密度分布。结果得到了非均匀宇宙学模型的一个相对简单的度规,为研究局部非均匀性对宇宙学观测量的影响提供了一个很好的工具。
2022-07-18 gr-qc
Gravitational collapse of thin shells of dust in asymptotically flat Shape Dynamics
在最近的一篇论文中,我们中的一个研究了形状动力学的球对称,渐近平坦的解决方案,发现空间度量具有虫洞的特征-两个渐近平坦的末端和一个最小面积的球体,或“喉咙”,在两者之间。在这篇论文中,我们将研究这个解是否可以作为物质引力坍缩的结果而出现。为了这个目标,我们研究了最简单的球对称物质:无限薄的尘埃壳。我们的系统可以被理解为一个恒星吸积一层薄薄的物质的模型。我们精确地求解了壳的动力学,并发现,的确,当它坍缩时,壳在其尾迹中留下了虫洞度量。在我们用于渐近平坦解的最大切片时间中,壳只渐近地接近喉道,并且在有限的时间内(由时钟“在无穷远处”测量)不穿过喉道。这留下了一种可能性,即形状动力学的更现实的宇宙学解决方案可能会看到这种交叉在有限的时间内发生(通过关系/形状自由度的变化来衡量)。
2016-09-20 gr-qc
Cosmological Parameters For Spatially Flat Dust Filled Universe In Brans-Dicke Theory
本文研究了在正宇宙学常数$Λ$存在下,Brans-Dicke理论中空间平坦的充满尘埃宇宙的晚时加速。给出了哈勃常数、光度距离和视星等的表达式。将理论计算结果与Union 2.1最新的287颗高红移($ .3 \leq z \leq 1.4$)Ia超新星的观测值进行了比较,估算了物质和暗能量参数$(Ω_{m})_0$和$(Ω_Λ)_0$的当前值.我们还估计了哈勃常数$H_0$的现值,根据更新的样本哈勃参数测量,包括19个独立的数据点。计算结果与最近的天体物理观测结果符合得很好。我们还计算了宇宙的物质密度、暗能量密度、宇宙年龄和减速参数等物理参数。根据太阳系测试的准确性和最近的实验证据,BD耦合常数$ω$的值被设置为40000。
2017-10-19 gr-qc
Black p-Branes versus black holes in non-asymptotically flat Einstein-Yang-Mills theory
在高维Einstein-Yang-Mills理论中,给出了一类具有p-紧维数的非渐近平坦(NAF)带电黑p-膜(BpB).渐近NAF结构表现为反德西特时空。我们确定了位于事件视界外的薄壳层中的总质量/能量。通过比较BpB与同维黑洞的熵,我们得到了两类黑天体之间的跃迁判据。在一定条件下,我们的分析表明BpB可以看作是黑洞的激发态. BpB的事件视界$r_{+}$与电荷平方$Q^{2}$的关系图揭示了这样一个跃迁,其中$r_{+}$与黑洞(BH)的视界半径$r_{h}$有关,两者都带有公共电荷$% Q. $
2016-08-16 gr-qc
Naked singularities in cylindrical collapse of counter-rotating dust shells
描述(零)尘埃的渐近平坦的圆柱壳和扁长壳的引力坍缩的解被证明承认全局裸奇点。
2002-04-09 gr-qc
Masses dynamics during black hole evaporation in spatially flat FLRW universes
该研究针对空间平坦FLRW宇宙中的黑洞蒸发问题,利用近期得到的含理想流体的爱因斯坦方程新动力学解,通过解析与图示方法分析了简单蒸发黑洞模型的黑洞及尘埃质量的时间演化规律。
2025-08-02 gr-qc
FRW Universe Models in Conformally Flat Spacetime Coordinates. III: Universe models with positive spatial curvature
我们推导出共形平坦时空坐标描述的具有正空间曲率的宇宙模型的线元的一般表达式。展示了具有尘埃、辐射和真空能量的模型。讨论了粒子视界的存在性,证明了在正空间曲率的Friedmann-Robertson-Walker模型中使用共形时间时,在尘埃和辐射主导的宇宙中存在着空间、物质和能量的不断湮灭,在LIVE主导的宇宙中存在着不断的创生.本文给出了求彭罗斯图坐标的一般方法。我们还利用共形时间计算了一些宇宙模型的年龄和红移。
2011-03-24 gr-qc
Analytic Results for a Flat Universe Dominated by Dust and Dark Energy
我们找到了一个由尘埃驱动的扁平宇宙中的尺度因子的解决方案加上一个组成部分,其特征在于一个恒定的状态参数,在渐近未来占主导地位。我们还提出了一个解析公式(在超几何函数)在这样的宇宙过去的光锥。作为这一结果的应用,我们给出了亮度距离和声学尺度的解析表达式,其中后者决定了CMB各向异性图案中的峰位置。
2006-01-20 astro-ph gr-qc hep-th
Second Order Perturbations of Flat Dust FLRW Universes with a Cosmological Constant
本文总结了最近用$Λ\ne 0$研究平坦尘埃无旋FLRW模型中二阶扰动演化的结果。我们表明,渐近这些扰动往往常数的时间,与宇宙无毛猜想。我们数值求解二阶标量微扰方程,并非常简要地讨论了它的所有时间行为和一些可能的影响的结构形成。
2002-07-11 astro-ph gr-qc hep-th
Thermodynamics and kinetics of state switching for the asymptotically flat black hole in a cavity
本文利用自由能景观形式研究腔体内渐近平坦黑洞的状态切换,推导广义自由能并获得相图,揭示无电荷黑洞的霍金-佩奇型相变和带电黑洞的范德瓦尔斯型相变,并分析切换动力学由温度和势垒高度决定。
2024-09-20 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Dynamics of spherical charged dust shells in de Sitter space
我们研究了正宇宙学常数存在下带电球对称尘埃壳层的动力学。我们发现了众所周知的解决方案在渐近平坦的时空,特别是轨道到“平行宇宙”的推广,但也有新的解决方案对应的“反弹”的壳之前的事件视界已经形成。我们还讨论了“气泡”解,其中带电壳和带相反电荷的奇点自发产生和消灭。
2022-09-05 gr-qc
Asymptotically flat anisotropic space-time in 5 dimensions
我们构造并研究了5维非共形各向异性Bianchi VII型解。解是渐近平坦的,但它们在原点包含一个裸奇点。我们还构造了爱因斯坦-麦克斯韦引力的解决方案使用的方法在Majumdar-Papapetrou解决方案与各种配置文件的带电尘埃。在负物质密度的虚构情况下,我们获得了视界隐藏奇异性的解。
2014-09-28 gr-qc
van Stockum--Bonnor Spacetimes of Rigidly Rotating Dust
研究了轨道为时间平移Killing矢量积分曲线的尘埃时空的稳态、轴对称和渐近平坦。流动没有牛顿极限。渐近平坦性意味着曲率标量的奇异性的存在,这些奇异性是分布的,并且不是与流的正则性区域隔离的。奇异性与附加应力的存在密切相关,这些应力对总(科马尔)质量贡献了负的有效质量,对于渐近平坦的时空,总(科马尔)质量为零。几个家庭的解决方案,并提出了一个多极展开。
2007-02-28 astro-ph gr-qc
Quantization of Friedmann cosmological models with two fluids: dust plus radiation
将量子力学的因果解释应用于均匀各向同性的量子宇宙,其物质成分由非相互作用的尘埃和辐射组成。对于总尘埃质量算符的本征态波函数,我们发现了一些跳跃的量子宇宙,当尺度因子远大于其最小尺寸时,它们达到了经典极限。然而,这些波函数不具有酉演化。对于波函数,这不是本征态的尘埃总质量运营商,但有幺正演化,我们表明,平坦的空间部分,物质可以创建为一个量子效应,以这样一种方式,宇宙可以经历一个过渡,从一个奇异的物质占主导地位的时代,以物质为主的。
2005-05-20 gr-qc
Motion of a thin spherically symmetric Shell of Dust in the Schwarzschild field
在标题中宣布的运动方程已经推导出的情况下,内部度量是平坦的,壳是可忽略的小(测试物质),使用表面层和测地线轨迹分别。在这里,我们推导出一般的运动方程,并解决它在封闭形式的情况下,抛物线运动。特别是对视界附近和奇点附近的运动进行了研究。
2014-09-10 gr-qc
Rigidly rotating dust solutions depending upon harmonic functions
我们写出了一个静止的轴对称刚性旋转尘埃源的相关场方程,其通解取决于椭圆方程的解和调和函数。从偶极Bonnor解出发,我们建立了一个在转动轴上具有两个曲率奇点且质量发散的渐近平坦解。除了轴上的两点奇点外,度量处处正则。最后,我们研究了一个非渐近平坦的解决方案与NUT收费和一个无质量的环奇点,但与一个定义良好的质能表达式。
2007-05-02 gr-qc hep-th
Spatially-Flat Robertson-Walker models with combined CDM and stiff matter sources and the corresponding thermodynamics
在本文中,我们考虑了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙模型,燃料与刚性物质和尘埃,处理为非相互作用的理想流体源。通过求解相应的具有非零宇宙学常数的Friedmann方程,我们得到了标度函数和基本宇宙学参数。在热力学方法中,得到了状态方程的一般形式,以及能量密度和压力对温度的显式依赖关系。
2017-04-26 gr-qc
Dynamical fluid-type Universe scenario with dust and radiation
在能量源为理想流体的宇宙空间中,研究了一个基于标准FRW宇宙学的统一宇宙模型,该模型包含解耦的混合物质源,即刚性物质和宇宙尘埃以及正的宇宙学常数.在一个$k=0-$空间平坦几何的情况下,我们分析了理论宇宙学的几何动力学。对于增加了宇宙学常数的模型,主要是指出它对宇宙动力学的影响。在最后一种情况下,模型的热力学也被认为是与宇宙学的能量密度和流体压力之间的关系的状态方程的反函数。
2016-09-06 gr-qc
Friedmann universe with dust and scalar field
本文研究了一个含有无压理想流体(尘埃)和一个具有$V(\fii)=W_0 - V_0\sinh(\sqrt{3/2}κ\fii)$形式的无界自下势的标量场的空间平坦Friedmann模型,其中参数$W_0$和$V_0$是任意的,并且是$κ=\sqrt{8πG_N}=M_p^{-1}$ .这个模型是可积的,所有的精确解都描述了一个不断流逝的宇宙。模型的行为附近的初始和最终的演变点进行了分析。该模型与观测参数一致。我们挑出精确的解决方案与现今的值的加速度参数$q_0=0.5$和暗物质密度参数$Ω_{ρ0}=0.3$描述的时间内的演变近似等于$2H_0^{-1}$。
2004-03-14 gr-qc
Momentum flow in black-hole binaries: II. Numerical simulations of equal-mass, head-on mergers with antiparallel spins
从双星黑洞(BBH)模拟中提取科学的研究通常采用“散射矩阵”的观点:给定双星的初始参数,最终黑洞的参数和发射的引力波形是什么?相反,我们正在使用BBH模拟来探索弯曲时空的非线性动力学。聚焦于头上的暴跌,合并,并ringdown的BBH横向,反平行的自旋,我们探讨数值的动量流之间的孔和周围的时空。我们利用广义相对论的平坦时空中的朗道-利夫希茨场论来定义和计算视界外的场能量和场动量的密度以及视界内的能量和动量,并将每个视视界和事件视界的有效速度定义为其封闭动量与封闭质能的比值。我们发现视界的有效速度和坐标速度惊人地一致。为了研究我们的结果的规范依赖性,我们比较了物理上相似的初始数据的伪谱和移动穿刺演化;虽然谱和穿刺模拟使用不同的规范条件,我们发现我们的结果在这两种情况下非常好的协议。我们还比较了我们的模拟与后牛顿轨迹和近场能量动量。[摘要缩写;完整摘要还提到了其他结果。]
2009-07-05 gr-qc
On the black hole limit of electrically counterpoised dust configurations
通过一个简单的标度变换,对应于电平衡尘埃的定域规则分布的Einstein-麦克斯韦方程组组的任何渐近平坦的Papapetrou-Majumdar解都可以重新表示为一个允许黑洞极限的单参数解族。在极限中,时空发生了一种特征性的分离:从外部的观点来看,形成了事件视界之外的极端Reissner-Nordstrom度规。从内部的观点来看,一个规则的、非渐近平坦的(一般来说是非球对称的)时空,在空间无穷远处具有极端的Reissner-Nordstrom近视界几何。
2011-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Negative Komar Mass of Single Objects in Regular, Asymptotically Flat Spacetimes
我们研究了两种类型的轴对称,平稳和渐近平坦的时空,使用高精度的数值方法。一种类型包含一个被完美流体环包围的黑洞,另一种类型包含一个被这样的环包围的刚性旋转的尘埃盘。这两种类型的时空在任何地方都是规则的(在黑洞的情况下是在视界之外),并且满足正能量定理的要求。然而,它表明,无论是黑洞和光盘可以有负的科马尔质量。此外,即使它们的Komar质量为负,也存在从盘到黑洞的连续过渡。
2006-11-15 gr-qc
A class of space-times of non-rigidly rotating dust
在广义相对论的框架下,得到了一类微分旋转尘埃的精确解。存在具有正质量函数的流的渐近平坦时空,该时空对于足够大的半径是单调的,并且在无穷远处趋于零。有些时空可能有不为零的总角动量。该流与vanStockum线元描述的另一个精确可解流有本质的区别。
2006-04-21 astro-ph gr-qc
Post-Newtonian expansion of a rigidly rotating disc of dust with a constant specific charge
我们提出了一个算法,用于获得后牛顿展开的渐近平坦的解决方案的爱因斯坦-麦克斯韦方程组描述了一个刚性旋转盘的尘埃与一个常数比荷。显式解析表达式计算到八阶。结果用于极端相对论极限情况的物理讨论。我们确定了强有力的证据过渡到一个极端的克尔-纽曼黑洞。
2013-03-20 gr-qc hep-th
Light propagation in statistically homogeneous and isotropic dust universes
我们推导出无旋转尘埃宇宙中的红移和角直径距离,这些宇宙是统计均匀和各向同性的,但具有任意的几何形状。从第一性原理的计算表明,Dyer-Roeder近似不能正确地描述聚团效应。相反,红移和距离是由平均膨胀率,今天的物质密度和零测地剪切决定的。特别是,CMB峰的位置是一致的显着的空间曲率提供的膨胀历史是足够接近的空间平坦的LambdaCDM模型。
2009-02-11 astro-ph gr-qc
Scalar-tensor cosmologies with dust matter in the general relativity limit
本文在一般标量-张量引力理论的框架下,考虑了当普通尘埃物质的能量密度超过标量势的能量密度时,在Jordan标架中任意耦合函数的平坦Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker宇宙学模型.受宇宙学观测的启发,我们在接近所谓的广义相对论极限的范围内采用了一种近似方案。随后的标量场和哈勃参数的非线性近似方程可以在宇宙学时间内解析求解。这使我们能够区分渐近收敛于广义相对论的理论,并得出一些关于这个极限附近的宇宙动力学的含义。
2011-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing Geodesics, Singularities, and the Cavity Thermal Product Formula in Asymptotically Flat and de Sitter Black Holes
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学物理学院);Higgs Centre for Theoretical Physics, University of Edinburgh(爱丁堡大学希格斯理论物理中心)
研究渐近平坦和德西特黑洞中的弹跳测地线及其在推迟格林函数中对应的奇点,推导腔热乘积公式,建立奇点位置与腔准正则模谱的普适联系。
2026-08-20 gr-qc hep-th
On average properties of inhomogeneous fluids in general relativity I: dust cosmologies
对于充满无旋“尘埃”的广义相对论时空,导出了非均匀宇宙学“有效”膨胀因子$a_D (t)$的Friedmann方程的一般形式。与适用于各向同性宇宙学的标准弗里德曼方程相反,新方程包括了模型平均膨胀的不均匀性的“反反应效应”。还给出了“反作用”与平均标量曲率之间的普遍关系。对于平均空间标量曲率与$a_D^{-2}$成正比的宇宙学,可以找到控制一般域的膨胀定律,然而,正如一般方程所示,“反作用"在结构形成过程中产生平均曲率,即使从平均空间平坦的空间部分开始。
1999-12-27 astro-ph gr-qc
Charged cosmological dust solutions of the coupled Einstein and Maxwell equations
众所周知,通过Majumdar、Papapetrou、Hartle和Hawking的工作,耦合的Einstein和麦克斯韦方程组允许静态多黑洞解,其代表多个点电荷的平衡平衡态。这是在明确的质荷比条件下,引力和电斥力精确抵消的结果。由此产生的粒子质点系,被称为极带电尘埃,产生了具有裸奇点的时空的例子。在本文中,我们考虑连续极限的Majumdar-Papapetrou-Hartle-Hawking解决方案模拟的空间所占据的扩展分布的极端带电的灰尘。我们表明,对于一个给定的光滑分布的有限ADM质量的物质,有一个连续的家庭的光滑的解决方案,实现渐近平坦的空间度量。
2010-01-28 gr-qc hep-th math.AP
Cosmological models with flat spatial geometry
在子流形上强加对称性或特殊的几何性质,比在全时空中强加它们的限制要少。本文从这一思想出发,研究了无旋尘埃宇宙学模型,其中由流体速度产生的超曲面的几何形状是平坦的,这就放宽了宇宙学原理所施加的限制。研究的方法结合协变和四分体的方法,利用这些模型的几何和物理特性。这个过程将使我们能够确定这个类中的所有时空,并研究它们的性质。本文还讨论了本研究的一些重要结果和应用。
2000-09-25 astro-ph gr-qc
Weak-field limit of f(R)-gravity in three and more spatial dimensions
本文在非线性f(R)理论中研究了任意维数D \geq 3的点源问题。如果D>3,那么额外维度经历了环面紧化。我们考虑一个弱场近似与Minkowski和de Sitter背景解。在这两种情况下,点状大质量源仅在普通三维(D=3)空间的情况下与实验数据表现出良好的一致性。我们将这一结果推广到理想流体的情况下,尘埃状的状态方程的外部和内部空间。这种完美的流体均匀地涂抹在所有额外的维度上,并封闭在一个三维球体中。在普通的三维(D=3)空间中,我们的公式对f(R)模型参数的实验约束是有用的。
2011-07-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Anthropic Reasons for Non-Zero Flatness and Lambda
在某些具有不同常数的宇宙学理论中,存在着人择原因,为什么宇宙的膨胀不能太{ \it接近}平坦,或者宇宙学常数不能太接近零。使用精确的理论,将时间的变化在$α$和在$G$,我们展示了如何存在的负空间曲率和一个积极的宇宙学常数发挥至关重要的作用,在结束变化的标量场驱动这些“常数”在任何尘埃占主导地位的时代,宇宙的膨胀。在具有$Λ=0$的空间平坦宇宙中,精细结构常数增长到一个值,使得原子不可能存在。
2002-04-05 astro-ph gr-qc hep-th