Black-hole threshold solutions in stiff fluid collapse
对刚性(P= ρ)流体的引力坍缩的数值研究发现了现在熟悉的临界现象,即黑洞质量的临界指数标度和在黑洞形成阈值处的连续自相似性。利用无旋刚性流体与无质量标量场的等价性,通过自相似近似,将临界解构造为标量场解。我们发现的证据表明,这种解决方案有一个增长的扰动模式,无论是模式和临界指数,伽玛~ 0.94,来自其特征值与完美的流体崩溃模拟中测得的一致。我们解释了为什么这个解在刚性流体坍缩中被看作是临界解而在标量场坍缩中不被看作是临界解,以及为什么在刚性流体坍缩中标量场临界解不被看作是临界解,尽管这两个系统是局部等价的.
2002-07-24 gr-qc
Gravitational Collapse of Self-Similar and Shear-free Fluid with Heat Flow
研究了由自相似无剪切流体构成的厚球壳在热流作用下的引力坍缩问题的一类爱因斯坦场方程解。结果表明,这类壳满足所有的能量条件,相应的坍缩总是形成裸奇点。
2002-09-19 gr-qc
A study of charged cylindrical Gravitational collapse with dissipative fluid
在Misner和Sharp工作的基础上,研究了圆柱形粘性导热各向异性流体的引力坍缩。利用Darmois匹配条件,导出了圆柱形坍缩的动力学方程,分析了电荷量和耗散量对坍缩的影响。最后,利用Miller-Israel-Steward因果热力学理论,导出了热通量的输运方程,并研究了热通量对坍缩系统的影响。
2017-02-20 gr-qc
Gravitational collapse of null strange quark fluid and cosmic censorship
本文研究了具有状态方程$p = (ρ- 4B)/n$的一般球对称零奇夸克流体的引力坍缩,其中$B$是袋常数。出现的一个有趣的特征是,由于存在奇怪的夸克物质成分,导致零流体Vaidya坍缩中裸奇点的初始数据集被覆盖。它的含义宇宙审查猜想进行了讨论。
2002-11-06 gr-qc
Charged null fluid collapse in anti-de Sitter spacetimes and naked singularities
研究了反德西特背景下带电零流体球对称、面对称和柱对称坍缩中裸奇点的出现。裸奇点在Tipler意义下是强的,因此违反了宇宙监督猜想,但不违反箍猜想。
2001-06-20 gr-qc
High-Speed Cylindrical Collapse of Perfect Fluid
研究了圆柱形理想流体的引力坍缩。我们假设流体的坍缩速度非常大,并研究了最近提出的高速近似方案的情况。我们表明,如果压力除以能量密度的值低于某个正值,则高速坍缩必然停止。这表明,实际理想气体的坍缩理想流体经历压力反弹。然而,即使在单原子理想气体的情况下,任意大的潮汐力的自由落体的观察者是可以实现的初始崩溃速度非常大。为了使圆柱形理想流体的高速坍缩形成时空奇异性,状态方程必须非常软。
2005-02-04 gr-qc
Non-adiabatic spherical collapse with a two-fluid atmosphere
在这项工作中,我们提出了一个精确的模型,一个球对称的恒星进行耗散崩溃的形式,径向热通量。恒星的内部是匹配顺利的广义Vaidya线元素代表一个双流体大气包括零辐射和弦流体。采用Maxwell-Cattaneo形式的因果热输运方程研究了弦密度对模型热行为的影响。
2014-02-10 gr-qc
Non-spherical collapse of a two fluid star
在非球(平面对称和圆柱对称)反德西特时空中,我们得到了包含零流体和弦流体的Vaidya类解的类似形式,其状态方程为线性状态方程($p_{\bot} = k ρ$).事实证明,反德西特时空中两种流体的非球形坍缩,按照宇宙监督,继续形成黑洞,即,关于裸奇点的任何形式,违反了箍猜想
2006-09-03 gr-qc
Gravitational Collapse of Self-Similar Perfect Fluid in 2+1 Gravity
研究了2+1维圆对称时空中具有运动学自相似性的理想流体,给出了爱因斯坦场方程的各种精确解。特别地,这些包括所有的解决方案的灰尘和刚性完美流体的第一类自相似性,和所有的解决方案的完美流体的状态方程的线性和第零或第二类自相似性。我们发现其中的一些解代表了引力坍缩,坍缩的最终状态可以是黑洞,也可以是裸奇点。
2003-04-08 gr-qc
Gravitational collapse of cylindrical anisotropic fluid: A source of gravitational waves
本文研究Misner和Sharp提出的具有圆柱对称性的引力坍缩动力学。利用Darmois匹配条件,将内部坍缩的各向异性圆柱理想流体与外部真空的Einstein-Rosen圆柱对称时空相匹配。结果表明,各向异性理想流体的径向压力在边界面上不为零,且与流体的剪切粘度有关。结果,在坍缩物质的外部形成了引力波。
2016-03-05 gr-qc
Gravitational Collapse of Perfect Fluid in Self-Similar Higher Dimensional Space-Times
研究了自相似高维时空中绝热理想流体引力坍缩中裸奇点的产生及其性质。结果表明,当弱能量条件成立时,强曲率裸奇点可能出现。它的宇宙审查猜想的影响进行了讨论。在四维空间中类似研究的已知结果可以恢复。
2003-04-22 gr-qc
Gravitational Perfect Fluid Collapse With Cosmological Constant
本文研究了正宇宙学常数对理想流体球对称坍缩的影响。在存在宇宙学常数的情况下,给出了静态外部时空与非静态内部时空的匹配条件。我们还研究了视视界及其物理意义。得出结论:宇宙学常数减缓了物质的坍缩,从而限制了黑洞的大小。这一分析将尘埃情况推广到理想流体。我们恢复了$p=0$的尘埃情况的结果。
2006-10-09 gr-qc
Gravitational Collapse of a Massless Scalar Field and a Perfect Fluid with Self-Similarity of the First Kind in (2+1) Dimensions
得到了2+1维坍缩理想流体和具有第一类运动学自相似性的无质量标量场的自相似解。研究了它们解的局部和整体性质。发现其中有些代表引力坍缩,其中总是形成黑洞,有些可能被解释为代表宇宙学模型。
2008-03-18 gr-qc
Exact solutions for null fluid collapse in higher dimensions
本文得到了高维零流体爱因斯坦方程的一大类非均匀非静态球对称解。它包括高维版本的许多以前已知的解决方案,如Vaidya,收费Vaidya和Husain解决方案,也有一些新的解决方案,代表全球性的尘埃或弦尘埃。事实证明,解决方案的物理性质可以传递到更高的维度。
1999-09-21 gr-qc
Breakdown of self-similar evolution in homogeneous perfect fluid collapse
自相似解的稳定性分析是确定自相似解在一般非自相似引力坍缩中是否作为吸引子的重要途径。假设坍缩物质是理想流体,状态方程为$P=αρ$,研究了平坦Friedmann解描述的均匀自相似坍缩中的球对称非自相似扰动.在低压近似$α\ll 1$下,我们解析地导出了简正模的无限集合及其增长(或衰减)速率。一个不稳定的正常模式的存在被发现的结论是,自相似行为在均匀崩溃的一个足够低的压力理想流体必须终止,一定的非均匀密度分布可以发展随着时间的推移。
2006-11-15 gr-qc
Gravitational Collapse of Null Radiation and a String fluid
我们考虑弦流体坍缩零辐射的终态。它示出,如果扩散运输假设为字符串,裸奇点可以形成(至少在局部)。该模型具有非渐近平坦的优点。我们还分析了辐射弦双流体的情况下,局部裸奇点可以导致这种物质的崩溃。我们将这个模型与奇异夸克物质的模型进行了对比。
2003-04-03 gr-qc
Energy condition and cosmic censorship conjecture in the perfect fluid collapse
宇宙监督假说在经典广义相对论中起着至关重要的作用,即确保黑洞奇点永远不会出现裸奇点。在本文中,我们将介绍如何能量条件禁止形成裸奇点在球形完美流体坍缩,从而强宇宙监督猜想成立在这个模型。我们还证明了这个结果可以推广到宇宙学常数背景。
2021-12-23 gr-qc
Gravitational Collapse of Circularly Symmetric Stiff Fluid with Self-Similarity in 2+1 Gravity
研究了2+1引力场中具有圆对称性的位似自相似刚性流体解$S[n]$的线性扰动。结果表明,除了含有$n = 1$和$n = 3$的两种非稳定模式外,其它两种非稳定模式都不稳定,并且都有一个以上的非稳定模式。因此,{ \em这些解决方案都不是关键的}。
2005-10-26 gr-qc
Dissipative Cylindrical Collapse of Charged Anisotropic Fluid
我们研究了各向异性带电流体圆柱的动力学,该圆柱以热流、自由流辐射和剪切粘性的形式耗散,并经历引力坍缩。我们计算爱因斯坦-麦克斯韦场方程组,并使用Darmois结条件,匹配内部非静态的圆柱对称时空与外部各向异性,充电,圆柱对称时空。分析了坍缩物质的密度、压强和光度的行为。从动力学方程出发,研究了电荷量和耗散量对圆柱坍缩的影响。最后,我们导出了坍缩物质在坍缩后期有效的解,并从物理学的角度讨论了其意义。
2013-12-13 gr-qc
Charged Cylindrical Collapse of Anisotropic Fluid
我们遵循Misner和Sharp提出的方案,讨论了引力坍缩的动力学.为此目的,一个内部的圆柱对称时空匹配到一个外部的带电静态圆柱对称时空使用Darmois匹配条件。在物质以剪切粘度形式耗散的情况下,得到了动力学方程。研究了电荷量和耗散量对圆柱体塌陷的影响。最后,我们证明了时空的能量密度的均匀性和共形平坦性是相互必要和充分的。
2010-08-13 gr-qc
Null Fluid collapse in Rastall theory of gravity
在Rastall引力理论的背景下,考虑了Vaidya时空中II型流体的引力坍缩.对于线性状态方程(EoS)的流体剖面,在何种条件下的动态演化的崩溃可以引起裸奇点的形成进行检查。结果表明,依赖于模型参数,强曲率裸奇点将出现作为精确解的Rastall的场方程。这些参数的允许值满足物理可靠性、裸性和奇异性曲率强度的一定条件。事实证明,与广义相对论(GR)相比,拉斯特尔引力提供了一个更广泛的物理合理的时空类别,它既允许局部裸奇点,也允许全局裸奇点。
2020-09-10 gr-qc
Null fluid collapse in brane world models
我们宇宙的膜世界描述需要一个大的额外维度和一个可能比普朗克尺度低几个数量级的基本引力尺度。这种情况的一个有趣的结果出现在膜引力场方程的球对称真空解的性质中,它通常具有与广义相对论的标准黑洞解截然不同的性质。本文研究了由正压、多方、奇异夸克“袋”模型和Hagedorn状态方程控制的四种零流体膜世界的球对称坍缩。在每一种情况下,我们解决近似的引力场方程,在高密度极限,确定的方程,支配形成的视视界,并调查裸奇点形成的条件。虽然人们天真地认为,膜上有效能量密度的增加更有利于黑洞的形成,而不是裸奇点,但我们发现,对于所考虑的流体类型,情况并非如此。然而,黑洞解与它们的广义相对论解有很大的不同,膜世界修正经常扮演类似于广义相对论中电荷的角色。作为一个可能的天体物理应用这项工作,能量发射从Hagedorn流体崩溃,形成一个裸奇点的可能性,在膜世界的伽玛暴的来源也被认为是。
2015-09-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Dissipative Spherical Collapse of Charged Anisotropic Fluid in f(R) Gravity
本文研究了一个可行的模型f(R)= R + αR^n与电磁场的联合作用对引力坍缩不稳定性范围的影响。我们假设带电各向异性流体通过热流耗散能量,讨论了局部各向异性背景可以包含天体上的电磁场、密度不均匀性、剪切和相变。动力学方程有助于研究自引力天体的演化,并得出绝热指数依赖于电磁背景、天体质量和半径的结论。
2014-01-31 gr-qc
Gravitational collapse for a radiating anisotropic fluid
感兴趣的辐射星的崩溃,我们研究的热通量和体积粘度,包括各向异性压力的流体的时间演化。作为一个起点,我们采用一个初始配置,满足的质量条件以及能量条件的质量半径比的恒星的一定范围内,定义可接受的模型。对于这组模型,我们验证了能量条件保持满足,直到黑洞形成。给出了与天体物理有关的物理量,如观测者在无穷远处所感知的光度、事件视界形成的时间和坍缩过程中的质量损失。
2018-11-26 gr-qc
Collapse of spherical charged anisotropic fluid spacetimes
导出了一类带电磁荷的球坍缩精确解。这类解决方案-一般各向异性-包含然而作为一个特殊的情况下,在文献中已知的带电尘埃模型。根据一些规律性的假设,在不带电的情况下产生裸奇点,它表明,壳聚焦奇点避免的过程-已经知道的尘埃崩溃-也发生在这里,确定壳交叉效应或一个完全正规的解决方案。
2012-10-30 gr-qc
Gravitational Collapse of Perfect Fluid in N-Dimensional Spherically Symmetric Spacetimes
本文研究了N维球对称时空在各种坐标系下的Riemann张量、Ricci张量和Einstein张量,给出了共形平坦时空的一般度规。作为应用,我们找到了理想流体状态方程为$p = k ρ$的所有类Friedmann-Robertson-Walker解,并将这些解沿类时超曲面切割,然后与渐近平坦的Vaidya解连接,模拟了紧致球的引力坍缩.发现当坍缩具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从零质量开始,而当坍缩不具有连续自相似性时,黑洞的形成总是从有限的非零质量开始。
1999-11-12 gr-qc
High-Speed Cylindrical Collapse of Two Perfect Fluids
本文研究了圆柱形双理想流体系统的引力坍缩。假设两种流体的坍缩速度都很大。我们探索这个条件,通过使用高速近似方案。出现两种情况,即,由$c_s, d_s$给出的两种流体的压力与密度之比的有界和为零。结果表明,当$c_s, d_s$被一些正常数限制时,高速近似方案被非零压力$p_1, p_2$破坏。高速近似方案在引力坍缩的某个特定时刻的失败表明了在这个时刻和之后演化的不确定性。在有界情况下,对于圆柱形的两种理想流体,裸奇点的形成似乎是不可能的。对于零的情况,如果使用线性状态方程,则高速坍缩不会因压力的影响而破裂,从而形成裸奇点。这一工作推广了Nakao和Morisawa [1]关于理想流体的已有结果。
2007-04-20 gr-qc
Genericity aspects of black hole formation in the collapse of spherically symmetric slightly inhomogeneous perfect fluids
研究了一类球对称非均匀理想流体模型的完全引力坍缩,该模型是通过在均匀物质云中引入小的径向扰动而得到的。我们的目的是研究黑洞和局部裸奇点在坍缩中形成的普适性和稳定性。虽然裸奇点的出现是已知的许多模型的崩溃,现在的关键问题是这些结果的通用性和稳定性。为了达到这个目的,我们研究了在导致黑洞的均匀坍缩中引入一个有点一般的小不均匀性类,如何能将最终结果改变为裸奇点。我们假设的扰动配置文件的关键特征是,在径向和时间坐标是可分离的质量配置文件。尘埃和均匀理想流体坍缩的已知模型可以从这种选择的质量分布作为特殊情况。这种选择是非常普遍的,物理动机良好,我们表明,这类崩溃模型导致形成的裸奇点作为最终状态。
2016-03-09 gr-qc
Gravitational collapse of homogeneous perfect fluid in HOG theories
本文研究了具有高阶引力理论共形框架中势的标量场与具有能量密度$ρ$和压力$p$的理想流体耦合的、服从正压状态方程的坍缩FRW模型的演化。的解决方案一般演变到一个奇异的状态,在有限的时间内,他们被用来作为源辐射对象进行完整的引力坍缩。虽然这些奇点在某些特殊情况下可能是裸露的,但一般来说,黑洞的形式。
2008-11-27 gr-qc
Critical collapse of a spherically symmetric ultrarelativistic fluid in $2+1$ dimensions
我们用超相对论状态方程$P=κρ$在球对称的$2+1$时空维中用$Λ<0$对理想流体的引力坍缩进行了数值模拟。在阈值的即时崩溃,我们发现第二类临界现象(视视界质量和最大曲率规模的权力,从阈值的距离)$κ\gtrsim 0.43$,和I型临界现象(寿命尺度的对数,从阈值的距离)$κ\lesssim 0.42$。第一类临界解是静态的,而第二类临界解不是自相似的(在高维中),而是准静态收缩的。
2021-07-17 gr-qc
Critical behaviour in gravitational collapse of radiation fluid --- A renormalization group (linear perturbation) analysis ---
基于重整化群(线性微扰)的思想,提出了一种可以解释辐射流体引力坍缩数值研究中观测到的自相似性和标度性的方案。特别地,证明了扰动的临界指数$β$和最大李雅普诺夫指数${\rm Re\, } κ$与$β= ({\rm Re\, } κ) ^{-1}$有关.我们用数值方法找到了相应的扰动模式,得到了相当精确的临界指数$β\simeq 0.3558019$,与数值模拟结果也是一致的。
1995-03-06 gr-qc
Observation of critical phenomena and self-similarity in the gravitational collapse of radiation fluid
我们观察到了辐射流体球形坍缩的临界现象。对时空序列$\cal{S}[η]$进行了数值计算,其中包含了色散模型($η\ll 1$)和形成黑洞的模型($η\gg 1$)。在临界点($η_c$)附近,演化发展出一个自相似区域,在该区域内,坍缩被一个强大的向内移动的稀疏波所平衡,该稀疏波保持$m(r)/r$恒定为自相似坐标$ξ$的函数。自相似解是已知的,我们证明了近临界演化渐近地接近它。对于超临界($η>η_c$)模型,我们发现了一个临界指数$β\simeq 0.36$。
1994-02-23 gr-qc
Critical phenomena in the aspherical gravitational collapse of radiation fluids
我们研究辐射流体的引力坍缩中的临界现象。我们进行数值模拟,在球对称和轴对称,并观察临界缩放在两个超临界演化,这导致形成一个黑洞,和亚临界演化,在这种情况下,流体分散到无穷大,留下平坦的空间。我们确定了球对称坍缩的临界解,找到了它的普遍性的证据,并研究了在缺乏球对称的情况下,这个临界解的方法。对于我们考虑的情况下,非球面偏离球对称的临界解衰减阻尼振荡的方式是一致的,发现冈拉克在微扰计算的行为。我们的模拟进行了无约束的进化代码,实现在球极坐标系中,并采用“移动穿刺”坐标。
2016-01-07 gr-qc
On viability of isentropic perfect fluid collapse with a linear equation of state
在广义相对论框架下研究了状态方程为$p=kρ$的正压理想流体的引力坍缩,其中$k$为常数.我们研究的限制Misner-Sharp质量函数,因为这样的EoS的引入,在一定的准线性偏微分方程,从爱因斯坦的场方程的兼容性。我们发现,除了当这个系统的偏微分方程减少到常微分方程,因为额外的对称性施加在时空上,或者当它们变得相互兼容,在某些特殊情况下,一致的解决方案,完美的流体崩溃与线性EoS是不可用的。没有这种约束的EoS崩溃的结束状态也进行了研究。由于考虑任意的压力在一个崩溃的云研究其最终状态是困难的,因为这需要的信息不知道在一般情况下,崩溃的动态,我们认为小扰动的质量分布对应于非均匀的尘埃崩溃。这反过来又为原本无压的流体提供了小的压力扰动。在存在或不存在这种扰动的情况下,对崩溃的初始条件的奇点的可见性或其他的依赖性进行了数值研究。与$k$被限制为常数的情况不同,只要没有线性EoS被施加在物质场上,就不会出现其对应的PDE对之间的不兼容问题。
2019-10-30 gr-qc
Gravitational Perfect Fluid Collapse in Gauss-Bonnet Gravity
爱因斯坦高斯-邦纳引力理论是杂化超对称弦论的低能极限。本文考虑Lemaitre-Tolman- Bondi度规,讨论了Einstein Gauss-Bonnet引力中理想流体的引力坍缩.为此,利用应力能量守恒和边界约束壳的条件,确定了运动方程精确解的封闭形式。研究了Gauss-Bonnet耦合项$α>0$和流体压力的存在对奇异性的结构和形成时间的影响。在这种分析中,奇点早于视界形成,所以坍缩的最终状态是依赖于初始数据的裸奇点。但是这个奇点是弱的和类时的,这与广义相对论的研究背道而驰。
2017-07-27 gr-qc
Charged Perfect Fluid Cylindrical Gravitational Collapse
本文研究荷电理想流体圆柱体的引力坍缩。为此,我们找到了一个新的解析解的非静态柱对称时空的场方程。我们讨论了预言引力坍缩的解的物理性质。结果表明,在有电磁场存在的情况下,出射的引力波是不存在的。进一步证明了当纵向长度由于引力和电磁场的合力作用而减为零时,引力坍缩的终态是圆锥奇点。我们还探讨了光滑匹配的崩溃的圆柱形解决方案的静态圆柱对称的解决方案。在这种匹配中,我们采取了一个特殊的选择,边界曲面的半径恒定。我们得出结论,引力和库仑力的系统相互平衡。
2011-09-14 gr-qc
Effects of Electromagnetic Field on Gravitational Collapse
本文研究了电磁场对正宇宙学常数下理想流体球对称坍缩的影响。讨论了静态外部球对称时空与非静态内部球对称时空的连接条件。我们研究了视视界及其物理意义。结果表明,电磁场通过降低压强来降低宇宙学常数的上界,从而使坍缩过程比理想流体情形快。本文将理想流体的情形推广到荷电理想流体。恢复了理想流体情况下的结果。
2009-05-16 gr-qc
Improved dynamics and gravitational collapse of tachyon field coupled with a barotropic fluid
考虑了具有平方反比势的快子场与正压流体耦合的球对称引力坍缩。采用从圈量子宇宙学进口的holonomy校正,我们分析了半经典描述内的崩溃的动力学。使用动力系统方法,我们发现,由标准的广义相对论设置的稳定的不动点变成鞍点在目前的情况下。这提供了一个新的动力学相反的黑洞和裸奇点的解决方案出现在经典模型。我们的结果表明,经典奇点可以避免量子引力效应,并取代了反弹。通过深入的数值研究,我们发现,依赖于正压参数$γ$,存在一类解对应于流体或快子主导的制度。此外,对于$γ\sim 1$的情况下,我们发现一个有趣的跟踪行为之间的快子和流体导致的尘埃般的崩溃。此外,我们还发现,当非奇异黑洞形成时,在相应的坍缩末期,存在一个阈值尺度决定了向外的能量流何时出现。
2015-01-15 gr-qc
Gravitational Collapse of an Imperfect Non Adiabatic Fluid
研究了具有热流和第二类运动学自相似性的各向异性无剪切流体的演化。我们发现了一类解的爱因斯坦场方程假设的切向压力的一部分,这是明确的时间依赖的流体是零,流体沿时间的测地线。研究了解的能量条件、几何性质和物理性质。能量条件在坍缩开始时都满足,但当系统接近奇点时,能量条件被违反,允许出现吸引的幻影能量。我们发现,依赖于自相似参数$α$和几何半径,它们可以表示一个裸奇点。我们推测,视视界的消失是由于在坍缩结束时出现了奇异能量,或者是由于最近的工作所显示的零加速系统的特性。
2014-05-12 gr-qc
Spherical collapse of a heat conducting fluid in higher dimensions without horizon
我们考虑了一个由热传导流体球描述的内部时空与高维Vaidya度量相匹配的场景。有趣的是,我们得到了一类解,其中,在热辐射之后,边界表面塌陷而在任何阶段都不出现事件视界,并且这在物质场的合理性质下发生。视界的出现是由于质量损失的速率正好被边界半径的下降所抵消。显然,这是一个反例,给出了这类解的两个显式例子,并观察到,当引入额外的宇宙监督时,坍缩的速率被延迟的工作扩展到更高的维度,我们以前的调查在4D。
2004-06-08 gr-qc
Higher Dimensional Inhomogeneous Perfect Fluid Collapse in \emph{f(R)} Gravity
本文在引力的$f(R)$度规理论框架下,研究了无热流情况下非均匀流体的$n+2$维引力收缩。利用Darmois结条件导出了星的两个区域的匹配条件。对于修正的$f(R)$引力理论中的运动方程的解析解,我们取标量曲率为常数。因此,在这个框架下,引力坍缩的最终结果是黑洞和宇宙视界的存在,这两个视界都比奇点早形成。结果表明,常曲率项$f(R_{0})$($R_0$是常标量曲率)减缓了塌缩过程.
2017-06-21 gr-qc
Dissipative Cylindrical Collapse of a Charged Anisotropic Fluid in $f(R)$ Gravity
研究了各向异性流体在$f(R)$重力场作用下的圆柱坍缩问题。为此,假设粘性荷电各向异性流体耗散能量与热流和剪切。我们使用的扰动计划开发的变量,最终导致干扰的物理变量和Starobinksy像$f(R)$模型选择的动力学方程。借助这些方程讨论了物质变量的演化。结果表明,动力学不稳定性的范围取决于场强、密度分布、压强和$f(R)$模型的曲率项。我们发现,我们的牛顿和后牛顿制度的结果减少渐近广义相对论的解决方案在极限情况下。
2017-07-11 gr-qc
Gravitational Perfect Fluid Collapse in f(R) Gravity
本文研究了度规$f(R)$引力场中球对称理想流体的引力坍缩。我们在星的内部区域取非静态球对称度规,在外部区域取静态球对称度规。导出了内外时空的连接条件。利用常Ricci标量假设,求解了f(R)理论中的场方程.将它们的解代入结点条件,求出了引力质量,进而讨论了视层位及其形成时间。我们的结论是,常数标量曲率项f(R_0)作为一个排斥力的来源,从而减缓了物质的坍缩。与广义相对论中相应结果的比较表明,f(R_0)起着宇宙学常数的作用。
2010-06-18 gr-qc
Gravitational collapse of spherically symmetric perfect fluid with kinematic self-similarity
本文给出了由Benoit和Coley [Class.]最近发现的具有第零、第一类和第二类自相似性的理想流体耦合的爱因斯坦场方程的球对称解析解。量子重力{\bf 15},2397(1998)],并发现其中一些代表了引力坍缩。当解具有第一类(位似)自相似性时,某些解可能代表临界坍缩,但在这个意义上,"临界"解将形成黑洞的坍缩与形成裸奇点的坍缩分开。这种黑洞的形成总是从质量间隙开始,尽管"临界"解具有位似自相似性。具有第零类和第二类自相似性的解似乎与临界坍缩无关。然而,我们也发现de Sitter解是第零类自相似解的一个特例,而Schwarzschild解是第二类自相似解的一个特例,其指数为$α= 3/2$.
2001-05-04 gr-qc
Causal thermodynamics of a gravitational collapse model for an anisotropic fluid with dissipative flows
本文给出了辐射星模型的流体动力学和热力学处理,该模型经历了耗散的引力坍缩,从一定的初始组态直到它成为一个黑洞。塌缩星由一个局部各向异性的非完美流体,在那里我们探索的后果,包括粘性压力,剪切和体积粘度,以及径向热流。我们分析了热通量,质量函数,观测者在无穷远处感知的光度和有效表面温度的时间演化。它表明,这个简单的精确模型,满足所有的能量条件,在整个内部区域的恒星和所有的崩溃过程中,提供了一个物理上合理的行为的温度分布的背景下,扩展的不可逆热力学。
2018-11-23 gr-qc
Gravitational Charged Perfect Fluid Collapse in Friedmann Universe Models
研究了具有宇宙学常数的Friedmann宇宙模型中的引力荷电理想流体坍缩。为此目的,我们假设电磁场是如此微弱,以至于它不会在时空几何中引入任何畸变。从弗里德曼和Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m deSitter时空之间的连接条件得到的结果被用来解决场方程。进一步研究了坍缩系统的奇异性结构和质量效应对视层位形成与奇异性形成时间差的影响。这种分析提供了宇宙审查假说的有效性。研究发现,电场影响视层位的面积和形成时间。
2010-01-29 gr-qc
Spherical gravitational collapse: tangential pressure and related equations of state
本文导出了由非理想流体组成的有界致密物体的球形引力坍缩中流体元的加速度方程。我们表明,非奇异以及奇异的解决方案出现在崩溃的流体最初在休息,只有一个切向压力。本文用线性状态方程得到了切向压力作用下爱因斯坦方程的无穷级数形式的精确解。我们表明,如果一个奇异性的形式在切向压力模型中,奇异性是裸露的条件是完全相同的尘埃坍缩模型。
1999-01-28 gr-qc
High Speed Dynamics of Collapsing Cylindrical Dust Fluid
我们构造了近似解来描述尘埃流体柱对称引力坍缩的最后阶段。就在时空奇点形成之前,尘埃流体的速度可能几乎等于引力加速度的光速。因此,描述圆柱形零尘动力学的解析解可能是引力坍缩最后阶段的最粗略的近似解。在本文中,我们把这个零尘埃解作为背景,并进行“高速近似”,以了解普通类时尘埃流体的引力坍缩,“类时4-速度矢量场偏离零”被视为一个扰动。与零尘埃近似相比,我们的近似方案能够描述柱对称尘埃坍缩过程中引力波的产生。
2004-03-25 gr-qc
Collapse and bounce of null fluids
描述零流体的球形坍缩的精确解可能包含违反能量条件的区域。物理上,当下落的物质继续向内运动时,即使非引力排斥力变得比引力更强,也会发生违反。1991年,Ori提出了一个解决方案:时空手术应该被用来替换能量条件违反区域与外向解决方案。物质反弹。我们重新审视和实施这一建议,更一般的侯赛因零流体,包括仔细研究潜在的不连续性和相关的物质壳之间的区域。一路上,我们强调了错误的能量条件违反的标准分类为II型应力能量张量。
2017-06-01 gr-qc
Collapse and dispersal of a homogeneous spin fluid in Einstein-Cartan theory
在本工作中,我们重新讨论了球对称均匀尘埃流体的引力坍缩过程,这被称为Oppenheimer-Snyder(OS)模型[1]。我们表明,这样的情况下,不会结束在时空奇点时,考虑到崩溃云内的费米子粒子的自旋自由度。为此,我们把恒星物体的物质含量看作是均匀的Weyssenhoff流体,它是广义相对论(GR)中理想流体的推广,包含了物质的自旋。采用均匀和各向同性FLRW度规的内部时空设置,它表明,物质的自旋,在负压的背景下,对引力的拉动和减速的动力学演化的崩溃在其后期阶段。我们的结果预示着一幅引力坍缩的图像,其中坍缩过程在有限半径处停止,该半径的值取决于初始构型。因此,我们表明,在OS模型中发生的时空奇点被取代的非奇异反弹,超过崩溃云重新扩展到无穷大。根据模型参数,可以找到坍缩云边界的最小值或相应的质量含量的阈值,低于该阈值可以避免层位形成。我们的结果得到了全面的数值分析的支持。
2015-02-24 gr-qc
Gravitational collapse of massless scalar field and radiation fluid
给出了无质量标量场和辐射流体耦合的爱因斯坦场方程的几类共形平坦球对称精确解,并研究了它们的主要性质.我们发现,有些代表黑洞的形成,由于引力坍缩的物质场。当时空具有连续自相似性(CSS)时,黑洞的质量采用标度形式$M_{BH} \propto (P - P^{*})^γ$,其中$M_{BH} \propto (P - P^{*})^γ$代表无质量的标量场,$γ= 1$代表辐射流体。讨论了在此得到的$γ$值与先前得到的值之间的差异的原因。当时空既没有CSS也没有DSS(离散自相似性)时,黑洞的质量总是以有限的非零值开启。
1997-09-17 gr-qc
Critical Collapse of an Ultrarelativistic Fluid in the $Γ\to 1$ Limit
本文研究了状态方程为$P=(Γ-1)ρ$的超相对论理想流体在$Γ\to 1$极限下的临界坍缩。利用解的自相似性,我们计算了极限连续自相似(CSS)解和极限标度指数。我们还数值求解了控制$(Γ-1) = 10^{-2},...,10^{-6}$引力坍缩的完整方程组,并与CSS解进行了比较。我们还研究了超临界状态,并讨论了一般引力坍缩中裸奇点形成的假设。数值计算采用了高分辨率激波捕获演化格式、自适应网格加密和四倍精度算法等先进方法。真空的处理也是不规范的。我们能够将临界参数调整到30位有效数字,并准确地计算标度指数。数值计算结果与用CSS方法计算的结果吻合得很好。对超临界坍缩的分析支持了在一般的引力坍缩过程中存在裸奇点的假设。
2006-02-09 gr-qc
The equilibrium condition in gravitational collapse and its application to a cosmological scenario
讨论了球对称物质云引力坍缩的平衡条件。我们分析了一般坍缩时空的旋量结构,并利用Cartan标量重新定义了平衡条件。本文定性地研究了由一个类尘流体和一个具有负状态方程的流体组成的双流体系统的平衡位形。我们使用我们的结果来研究某些宇宙学的情况下,暗能量可以集群内的过密区域的暗物质,并一起达到一个稳定的配置。我们比较我们的工作与现有的工作,其中的维里化技术是用来稳定的双流体系统的结果。
2023-03-29 gr-qc
Critical collapse of rotating radiation fluids
我们目前的结果,从第一个完全相对论模拟的临界崩溃的旋转辐射流体。我们观察到临界缩放在亚临界演化,在这种情况下,流体分散到无穷大,留下平坦的空间,并在超临界演化,导致形成黑洞。我们测量了这些黑洞的质量和角动量,发现两者都表现出临界标度,临界指数与微扰结果一致。临界指数是普适的;它们不受角动量的影响,并且与临界曲线的交叉方向无关,临界曲线在我们的二维参数空间中将亚临界和超临界演化分开。特别是,这些发现表明,角动量的减少速度比质量的平方更快,因此,当接近临界时,坍缩导致形成非旋转的黑洞。我们还证明了我们的数值数据与新的封闭形式的扩展幂律标度,描述的质量和角动量的旋转黑洞接近临界形成的协议。
2016-06-13 gr-qc