Cylindrical gravitational waves in expanding universes: Models for waves from compact sources
在我们熟悉的圆柱形引力波真空时空中,施加了新的边界条件。新的时空家族代表了一个平坦膨胀(Kasner)宇宙中的柱面波。空间截面是平坦的,非圆锥形的,在那里波还没有到达,波的振幅下降得比在爱因斯坦-罗森解中更快,允许更规则的零初始化。
2007-04-06 gr-qc
Gravitational Collapse: Expanding and Collapsing Regions
我们调查的膨胀和坍缩区域,采取两个著名的球对称时空。为此目的,一般形式主义是通过使用以色列结条件任意时空。这已被用于获得表面能密度和切向压力。最小的压力提供了探索膨胀和塌陷区域的途径。我们采取闵可夫斯基和Kantowski-Sachs时空,并使用一般的制定调查的扩展和塌陷区域的壳。
2010-08-17 gr-qc
Expanding impulsive gravitational waves
我们明确地证明了已知的膨胀脉冲球面引力波的解可以被认为是Robinson-Trautman真空N型解的脉冲极限。我们将这些结果推广到Minkowski,de Sitter和反de Sitter背景下这些解的所有一般不同的子类。对于这些,我们表示的解决方案在一个连续的度量。最后,我们还扩展了球面激波引力波类,使之包含一个非零的宇宙学常数。
1999-07-06 gr-qc
Plasma waves driven by gravitational waves in an expanding universe
在空间曲率为零的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型中,研究了弱磁场作用下等离子体与引力波的相互作用.利用相对论磁流体方程,在假定引力场和弱磁场不破坏FRW时空的均匀性和各向同性的条件下,证实了大振幅磁声波的激发。
2002-05-22 gr-qc
Energy Momentum Pseudo-Tensor of Relic Gravitational Wave in Expanding Universe
本文研究了引力波的能量动量赝张量,并对Landau-Lifshitz在一般引力场中引入的赝张量和最近文献中使用的有效赝张量进行了检验。在Brill-Hartle平均后的短波长极限下,两者导致引力波具有相同的规范不变应力张量。对于膨胀宇宙中的残余引力波,我们研究了两种形式的压力,$p_{gw}$和$\mathcal{P}_{gw}$,并将它们的差异追溯到引力波和背景物质之间的耦合。对于从暴胀开始的大多数宇宙膨胀阶段,这种差异是可以忽略不计的。我们证明了波动方程是等效的能量守恒方程使用的压力$\mathcal{P}_{gw}$,其中包括上述耦合。
2012-04-04 gr-qc
Expanding the Area of Gravitational Entropy
我描述了引力熵是如何与引力热的概念密切相关的,引力热表示为给定引力系统的总能量和自由能之差。从这个角度来看,人们可以计算这些热力学量的设置,大大超出了贝肯斯坦的原始见解,即黑洞事件视界的面积可以确定与热力学熵。背景包括宇宙视界和NUT荷时空的外部。然而,在这些更广泛的背景下对引力熵的解释仍有待理解。
2002-11-12 gr-qc
Particle production in time-dependent gravitational fields: the expanding mass shell
我们计算了膨胀质量壳层的引力场的粒子产生。与霍金辐射和宇宙暴胀过程中产生宇宙学扰动的情况相反,膨胀质量壳的例子没有视界,也没有奇点。我们应用的方法“射线跟踪”,首先介绍了霍金,并计算所产生的粒子的能谱。结果取决于三个参数:质量壳的膨胀速度、半径和质量。与坍缩质量壳的情况相反,能谱是非热的。通过时间反演,我们在一定的范围内再现了霍金的热谱。
2002-10-31 gr-qc
Nonlinear Gravitational Wave Interactions in an Expanding Universe
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天体物理研究院);Gravitational Wave and Cosmology Laboratory, Department of Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学天文系引力波与宇宙学实验室);Center for Dark Cosmology and Gravitation, Department of Physics, University of California at San Diego(加州大学圣地亚哥分校物理系暗宇宙学与引力研究中心);School of Physics and Advanced Energy, Henan University of Technology(河南工业大学物理与能源学院)
研究膨胀宇宙中引力波非线性相互作用,通过数值演化随机引力波系综,发现其谱随能量级联变化,不同振幅下的级联与四波散射模型预测的振幅缩放方式相符。
2026-07-17 gr-qc
Non-expanding impulsive gravitational waves
我们研究了一类在Minkowski背景或(反)de Sitter背景中传播的脉冲引力波。这些波被构造为具有宇宙学常数$Λ$的真空爱因斯坦方程的非扭曲、非膨胀N型解的Kundt类$P(Λ)$的脉冲成员。我们证明了在闵可夫斯基时空中这种类型的非平凡波只有脉冲pp波。对于$Λ\not=0$,我们证明了$P(Λ)$的正则子类,这是不变的不同光滑的配置文件,都是局部等价的脉冲配置文件。同时,我们还给出了这些脉冲解的显式连续的坐标系。
1998-07-29 gr-qc
Relic gravitational waves in the expanding Universe
在这篇论文中,我们回顾了宇宙膨胀是如何放大量子真空涨落的,以及遗迹巨阱谱是如何与标度因子相关的。我们已经评估了不同场景下的光谱:膨胀宇宙模型,在膨胀之后的一个时代由小型黑洞和辐射主导,以及辐射时代之后的加速膨胀时代。接下来,我们将广义热力学第二定律应用于后一个模型。最后,我们将GSL的研究扩展到一个由暗能量(无论是否是幻影)主导的单阶段宇宙模型。
2006-01-12 gr-qc
Group velocity of gravitational waves in an expanding universe
研究了平坦Friedman-Robertson-Walker宇宙中引力波的群速度。对于波长在视界内的平面波,以及充满压力与密度比小于1/3的理想流体的宇宙,群速度大于光速。结果,在物质/暗能量占主导地位的时代,一个平面脉冲的引力波在宇宙中传播,到达观察者,峰值移向最前沿。对于位于可观测宇宙边缘的螺旋形超大质量黑洞所发射的引力波,在非平面性效应被抑制后,其典型的位移保持在10皮秒的量级。
2008-05-09 gr-qc
Asymptotic Behavior of a Class of Expanding Gowdy Spacetimes
对一类膨胀的真空Gowdy宇宙时空的引力波自由度进行了系统的渐近展开。在这些模型的波图描述中,引力波振幅的演化定义了目标空间中的轨道。这个轨道的周长衰减到零,表明渐近时空是空间均匀的。给出了利用目标空间中的渐进点来辨识引力波自由度的渐进宇宙学模型的处方。通过求解约束条件得到的渐近宇宙学模型的剩余度规函数是由引力波的有效能量决定的,而不是由目标空间中的渐近点决定的。
2002-07-07 gr-qc
Expanding universe with nonlinear gravitational waves
我们检验了Isaacson公式的有效性,该公式指出,高频低振幅的引力波的行为,作为一种辐射流体的平均。为此,我们数值构造了一个包含非线性驻引力波的真空爱因斯坦方程的解。该解决方案被构造在一个立方框周期性边界条件。时间演化是在一个规范中解决的,在该规范中,时间片的非本征曲率$K$的轨迹变得空间均匀。然后,用$H=-K/3$定义了哈勃膨胀率$H$,并与由适当的立方盒体积、面积和长度定义的有效比例因子$L$进行了比较。我们发现,即使当引力波的波长与哈勃尺度相当时,不取时间平均值时,与Isaacson公式$H\propto L^{-2}$的偏差最多为3%,取时间平均值时偏差小于0.1%.
2015-05-12 gr-qc
Expanding space, redshifts, and rigidity: Conceptual issues in cosmology
我检查弯曲时空中光子红移的解释,作为引力或多普勒的起源。在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空中,共动观测者之间的红移通常归因于“膨胀的空间”,而在史瓦西时空中,静态观测者之间的红移归因于“引力”原因。然而,许多作者提出,自由下落的观测者同余会将任何红移解释为多普勒效应,而刚性同余则必须将其解释为引力效应,因为没有相对运动。我通过明确地为上述时空中的刚体运动构造坐标系来实现这个提议。这包括对弯曲时空中依赖于曲率的距离测量的广泛分析。我还介绍了林德勒加速,米尔恩模型,和牛顿宇宙学。
2019-11-13 gr-qc
Gravitational waves in an expanding Universe
我们研究了双流体模型的张量模,其中一种流体具有状态方程$p = - ρ/3$(可变宇宙学常数,宇宙弦流体,纹理)或$p = - ρ$(宇宙学常数),而另一种流体是普通物质(辐射,刚性物质,非相干物质).在第一种情况下,有可能有一个封闭的宇宙,其动力学可以是一个开放的宇宙,为年龄和视界问题提供替代解决方案。对引力波的研究扩展到有效曲率$k_{eff}=k-\frac{8πG}{3}ρ_{0s}$的所有值,即正、负或零,$k$是类空截面的曲率。在第二种情况下,我们把自己限制在一个平坦的空间部分。在每种情况下,引力波的行为都具有非常特殊的特征,这些特征可以在宇宙微波背景辐射的各向异性谱中反映出来。我们也对这些模型作为暗物质模型的候选者作了一些考虑。
1998-08-03 gr-qc
Gravitational collapse in the expanding Universe
该研究利用Tolman度规分析含宇宙学常数的膨胀时空中无压强流体的引力坍缩,推导得出质量为M的此类流体形成星系的最大半径表达式。
2025-01-11 astro-ph.GA gr-qc
Propagation of polarized gravitational waves
高频引力波的传播可以用几何光学近似进行分析。在大但有限的频率的情况下,几何光学近似不再是准确的,和偏振相关的修正在一阶波长修改的传播引力波通过自旋轨道耦合机制。我们提出了一个协变推导有效射线方程的第一原理描述的偏振引力波的传播,直到一阶项的波长,在任意时空背景。有效射线方程描述了引力波的引力自旋霍尔效应,并且与从麦克斯韦方程导出的描述光的引力自旋霍尔效应的方程具有相同的形式。
2020-12-15 gr-qc
Collapsing and Expanding Cylindrically Symmetric Fields with Ligh-tlike Wave-Fronts in General Relativity
在广义相对论中,用Barrabes-Israel方法研究了具有类光波前的柱对称引力场和物质场的坍缩和膨胀动力学.作为一般公式的应用,研究了在平坦时空背景中满足条件R_{AB} g^{AB} = 0,(A,B = z,phi)的物质场的坍缩.特别地,我们发现在平坦的时空背景下,纯引力波或零尘埃流体的引力坍缩是不可能实现的。进一步研究了纯引力波的坍缩,得到了这种坍缩的一般条件,表明波到达轴后,一般一部分沿未来光锥反射到类空无穷远,一部分聚焦在对称轴上形成时空奇点.的情况下,塌缩不会导致时空奇点的形成也被确定。
2002-08-01 gr-qc
Quantized fields and gravitational particle creation in f(R) expanding universes
在f(R)引力理论的背景下讨论了空间平坦、均匀和各向同性宇宙的宇宙粒子产生问题。与基于广义相对论的宇宙学模型不同,共形不变度规并不禁止宇宙早期(辐射时代)无质量粒子的产生。
2009-11-03 astro-ph.CO gr-qc
An interpretation of spacetimes with expanding impulsive gravitational waves generated by snapped cosmic strings
本文研究了由宇宙弦产生的、在平坦背景上传播的膨胀脉冲引力波的时空几何性质。的线元素的建设进行审查,并推导出合适的形式的字符串生成复杂的映射的各种配置,如以前研究的例子,一对抢购宇宙弦。此外,这些映射与波前平坦半空间的拓扑有关。他们的理解似乎是至关重要的进一步分析的全球几何,半空间之间的关系两侧的脉冲,和物理解释,在原则上,可观察到的效果。时空结构与自由测试粒子穿越脉冲的运动有关,最近的结果使我们能够讨论它们的位移和诱导速度,这些位移和诱导速度是由与膨胀的引力脉冲波的相互作用引起的。
2023-02-23 gr-qc hep-th
Propagation of gravitational waves from slow motion sources in a Coulomb type potential
考虑了慢运动源在库仑型势中产生的引力波的传播。然后,利用球库仑函数,以一种直接的方式得到了包括尾巴的重力波形的公式。我们讨论了它与以前工作中的公式的关系。
1997-11-05 gr-qc
Gravitational Radiation Theory and Light Propagation
本文介绍了孤立源的引力辐射理论以及辐射引力场中光线的传播特性。它提出了一个理论研究的产生,传播,反作用,和检测的引力波从天体物理来源。在回顾了牛顿近似下引力辐射的各种四极矩定律之后,我们展示了如何将后牛顿修正纳入源多极矩、无穷远处的辐射多极矩和反反应势。进一步讨论了光在引力波发射源外线性化引力场中的传播。时间延迟,弯曲的光,和移动源频移的影响的引力透镜的潜力。利用时间延迟结果描述了探测引力波的过程。
2000-08-30 gr-qc
Some high-frequency gravitational waves related to exact radiative spacetimes
本文介绍了一种既能描述标准线性化波又能描述Isaacson高频极限下的引力波的形式。在强调了两种近似方法的主要区别后,我们将Isaacson方法推广到非真空时空。然后,我们提出了三大类显式解的高频引力波在特定的背景。这些包括非膨胀波(平面、球面或双曲面)、柱面波和膨胀波(球面),它们在可能包含宇宙学常数和电磁场的各种宇宙中传播。这些类型的高频引力摄动的关系,相应的精确辐射时空的描述。
2003-10-16 gr-qc
Refraction index analysis of light propagation in a colliding gravitational wave spacetime
给定时空的光学介质类比是在几十年前发展起来的,从那时起就被广泛应用于不同的引力背景。在这里,我们考虑碰撞的引力波时空的情况下,推广以前的结果有关的单一引力脉冲。在广义相对论的框架下,两个引力波的非线性相互作用非常复杂,通常会导致视界或奇点的形成,因此光学介质的类比被证明有助于简单地捕捉光子传播的一些有趣效应。
2014-08-29 gr-qc
The global uniqueness and $C^1$-regularity of geodesics in expanding impulsive gravitational waves
我们研究了在常曲率空间中传播的膨胀脉冲引力波的完备族中的测地线,即Minkowski宇宙、de Sitter宇宙和反de Sitter宇宙。采用连续形式的度量,我们严格证明存在性和全球唯一性的连续可微测地线(在Filippov的意义),并研究它们与脉冲波的相互作用。因此,我们证明了“$C^1$匹配过程”中使用的文献,以获得其明确的形式。
2016-10-16 gr-qc math-ph math.MP
Parameterized tests of general relativity with gravitational wave generation and propagation
对引力的任何修改不仅会影响引力波的产生,而且会影响引力波的传播。因此,只有GW产生或GW传播的广义相对论(GR)的测试将导致对偏差的高估。在这里,我们尝试使用一组参数来参数化GW生成和GW传播的修改,然后使用GW 150914测试GR。在最简单的情况下,我们发现引力子质量$μ<6.3\times10^{-23}{\rm eV/c^2}$在$90\%$ C. L.并且在$90\%$ C.L.处不存在与GR的偏差。
2020-09-21 gr-qc
Propagation of Light in the Field of Stationary and Radiative Gravitational Multipoles
极高精度的无线电/光学干涉天文台,如SKA,盖亚,SIM和LIGO/LISA引力波探测器的无与伦比的灵敏度要求更深入的理论处理电磁信号的传播通过太阳系的变量引力场,振荡和进动中子星,合并的二元系统,爆炸超新星,碰撞星系的相对论效应。对于未来的引力波观测站来说,特别重要的是光线在由局部引力辐射源发射的多极引力波场中的传播问题。本文提出了物理上适当的和一致的数学解决方案,这个问题的第一个后闵可夫斯基近似的广义相对论,占所有时间相关的多极矩的一个孤立的天文系统。
2006-03-15 gr-qc
Propagation and emission of gravitational waves in the weak-field limit within the Palatini formalism
本研究针对Palatini形式下的引力理论,分析弱场情形中引力波的传播与辐射,发现无论引力作用量形式如何,真空中传播及弱源多极展开结果均与广义相对论预测一致,为引力理论检验提供了弱场维度的参考。
2024-09-24 gr-qc
The effect of the gravitational constant variation on the propagation of gravitational waves
本文通过扩展类麦克斯韦方程研究引力常数变化对引力波传播的影响,发现振幅修正会导致距离估计偏差,并利用GW170817首次在10Mpc尺度上约束汤川参数。
2023-07-28 gr-qc
Overlap reduction function for gravitational wave detectors in an expanding Universe
本文研究膨胀宇宙(de-Sitter时空)中一对单向跟踪引力波探测器的重叠约化函数,发现宇宙膨胀可增强其幅值,并在纳赫兹波段、毫角秒间距的脉冲星对中起主导作用。
2022-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Propagation of Gravitational Waves in Generalized TeVeS
目前正在努力改进引力波探测器的设计和灵敏度,希望下一代这些探测器将观测到引力波信号。这样的信号不仅将提供强引力体系中的动力学信息,表征引力波的潜在来源,而且还将作为与所有其他当前实验观测一致的引力替代理论的决定性测试。我们研究了广义矢量作用量的引力张量-矢量-标量理论(TeVeS)的线性化理论,这是一种替代引力理论,旨在解释星系和星系团中可见物质的明显不足,而不假设尚未检测到的暗物质。我们求出了真空中引力波的偏振态和传播速度,并证明了除了通常的无迹横模外,还存在两个横模和两个迹模。此外,传播速度与c不同。
2010-01-11 gr-qc
Superluminal propagation of light in gravitational field and non-causal signals: some comments
我们研究了A.多尔戈夫和我。Novikov指出,光的超光速传播是由对光子在引力场中传播的量子修正引起的,它允许非因果的信号传播。为此,我们研究了在模型情况下,当信号的特征锥在闵可夫斯基时空中通常的光锥之外时,存在非因果信号的可能性,因为它发生在考虑量子修正的引力场中的光子传播的情况下。在这种模型中,信号沿着不变的间隔传播。结果表明,在所考虑的模型中没有非因果信号。A.多尔戈夫和我。诺维科夫是通过使用额外的假设,信号相对于发射器的速度是独立于其运动。这种假设对于光子在引力场中的传播是不成立的。
1998-10-06 gr-qc
Propagation of gravitational waves in a universe with slowly-changing equation of state
探讨了暗能量按简单模型演化的平坦宇宙膨胀的精确解。求解并探讨了弱原初引力波在该宇宙中的传播方程,在同时具有“大爆炸”奇点和“大撕裂”奇点的平坦宇宙学中,引力波可以用汇合Heun函数来描述.我们开发的近似方法合流Heun方程的感兴趣的制度,引力波天文学家和预测的引力波振幅在宇宙中的大爆炸和大撕裂的减少。
2014-06-17 gr-qc
Indefinite Information Processing in Ever-expanding Universes
我们发现,一般各向异性宇宙任意接近开放的弗里德曼宇宙允许信息处理继续到无限的未来,如果没有宇宙学常数或稳定的引力排斥应力,空间拓扑结构是非紧的。利用引力潮汐能产生的温度梯度的“文明”可以处理无限数量的信息。这些梯度是由维持膨胀剪切和三曲率各向异性的引力波驱动的。
2003-02-18 astro-ph gr-qc
Gravitational waves in vacuum spacetimes with cosmological constant. I. Classification and geometrical properties of non-twisting type N solutions
总结了具有宇宙学常数λ的真空爱因斯坦场方程的所有无扭Petrov-type N解。它们要么属于非扩张的Kundt类,要么属于扩张的Robinson-Trautman类。每个类的不变子类的定义和相应的度量给出明确的合适的规范坐标。分析了子类与几何性质之间的关系。在随后的论文中,这些解被解释为在德西特或反德西特时空中传播的精确引力波。
1999-07-13 gr-qc
Energy in an Expanding Universe in the Teleparallel Geometry
本文的主要目的是明确地验证在广义相对论(TEGR)的遥平行哈密顿结构中建立的引力场的能量动量张量和角动量张量的一致性。为了达到这些目的,我们得到了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)封闭宇宙的总能量和角动量(物质加引力场)。将所得结果与Einstein和Landau-Lifshitz的赝张量作了比较。我们还应用了场方程(TEGR)在一个不断扩大的FLRW宇宙。考虑理想流体的应力能动量张量,我们找到了广义相对论(GR)Friedmann方程的一个远程平行等价。
2009-12-07 gr-qc
Effect of a low density dust shell on the propagation of gravitational waves
利用Bondi-Sachs方法,研究了球形尘埃壳层中的引力波源问题。使用线性化摄动理论,几何形状被发现在区域中:在壳中,壳的外部,和壳的内部。发现尘埃壳层使引力波的幅值和相位都发生了变化,但没有任何能量被传递到尘埃或从尘埃传出。
2020-09-26 gr-qc
Light propagation in the gravitational field of one arbitrarily moving pointlike body in the 2PN approximation
本文给出了在调和规范下任意慢运动的单点物体引力场近区光轨的后后牛顿近似解析解。给出了总光偏转和时间延迟的表达式。提出的解决方案是一个高精度天体测量的目标是纳米弧秒级的精度更进一步。
2017-09-18 gr-qc
Formation, Gravitational Clustering and Interactions of Non-relativistic Solitons in an Expanding Universe
研究了膨胀宇宙中自相互作用非相对论性标量场中孤子的形成、引力成团和相互作用。大量孤子的快速形成是由场的吸引自相互作用驱动的,而孤子的缓慢聚集是由引力驱动的。在引力的驱使下,我们看到了孤子“气体”中丰富的动力学过程,包括合并、散射和孤子双星的形成。数值模拟的补充分析计算和估计(i)相关的不稳定性长度和时间尺度,(ii)个人孤子的配置文件和他们的稳定性,(iii)产生的孤子的数密度,和(iv)两个点的关联函数的孤子位置作为证据的引力集群。
2019-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagation of Polar Gravitational Waves in f(R,T) Scenario
在$f(R,T)$引力的$R+2λT$模型(以$λ$为模型参数)下,研究了由理想流体组成的空间平坦的FRW宇宙中极向引力波的传播.空间平坦的宇宙模型通过雷吉-惠勒扰动诱导极引力波和场方程的扰动以及制定的时空。我们解决这些场方程同时引入的度规,物质和速度的辐射,以及暗能量,占主导地位的阶段的扰动参数。研究发现,极区引力波在辐射时代能产生类似于广义相对论情形的背景物质分布和速度分量的变化。此外,我们还讨论了模型参数对引力波振幅的影响。
2019-07-11 gr-qc
Effects of massive spin-2 fields on gravitational wave propagation
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本研究探讨大规模自旋-2场对引力波传播的影响,通过推导传输函数和可检测性界限,预测未来引力波探测器的参数空间。
2026-09-10 gr-qc
A Tolman-Bondi-Lemaitre Cell-Model for the Universe and Gravitational Collapse
本文提出了一个包含局部坍缩和膨胀不均匀性的分段Tolman-Bondi-Lemaitre(TBL)胞腔模型。细胞模型是由TBL欠密和过密的球形区域包围的TBL壳嵌入在一个膨胀的宇宙的中间区域。细胞模型概括了弗里德曼以及爱因斯坦-斯特劳斯瑞士奶酪模型,并提出了一些优于其他模型的优点,特别是宇宙学不均匀性的时间演化现在纳入计划。在这样的宇宙学背景下,考察了大质量尘埃云(如星系团甚至大质量恒星)的引力坍缩这一重要问题。它表明,在一个膨胀的宇宙中的坍缩的局部不均匀性可能会导致一个黑洞,或一个裸奇点,这取决于一组初始数据的性质,其中包括的物质分布和坍缩壳层在云的初始时期的速度从开始的坍缩。
2000-10-18 gr-qc
Propagation of gravitational waves in multimetric gravity
我们讨论了引力波在最近讨论的一类理论中的传播,这些理论包含N >= 2个度量张量和相应数量的标准模型副本。利用规范不变的线性微扰理论,我们证明了所有的引力波都是以光速传播的。然后,我们采用纽曼-彭罗斯形式主义表明,2至6极化的引力波可能存在,取决于进入运动方程的参数。这对应于E(2)表示N_2、N_3、III_5和II_6。最后,我们把我们的一般性讨论应用到最近提出的一个具体的多度规引力模型上,证明了它是N_2类的,即,它只允许两个张量极化,就像广义相对论的情况一样。我们的研究结果提供了理论背景的多度规引力理论的测试使用即将到来的引力波实验。
2012-04-22 gr-qc
Spectral Characteristic Evolution: A New Algorithm for Gravitational Wave Propagation
本文提出了一种在Bondi框架下求解全非线性真空爱因斯坦场方程的谱算法。在频谱爱因斯坦代码(SpEC)中开发,我们展示了作为柯西特征提取(CCE)技术先驱的频谱特征演化,这是一种从现有和未来的天体物理模拟中获得规范不变引力波形的严格方法。我们证明了新算法的稳定性,收敛性和协议与现有的进化方法。我们解释了一个创新的光谱方法如何使两个数量级的计算效率的提高。
2014-09-24 gr-qc
Schwarzschild black holes and propagation of electromagnetic and gravitational waves
时空几何的扰动可能导致振荡和阻尼辐射的出现--所谓的准正规模。它们的振荡周期和阻尼系数携带着关于质量和角动量的独特信息,这将使人们能够识别引力场的来源。在这次演讲中,我们提出了最近的扩散能量的界限,适用于史瓦西时空,也给出了粗略的估计能量的激发准正规模式。
2002-04-29 gr-qc
Expanding the Reach of Gravitational Wave Astronomy to the Edge of the Universe: The Gravitational-Wave International Committee Study Reports on Next Generation Ground-based Gravitational-Wave Observatories
2015年首次直接探测到一对合并黑洞发射的引力波,被誉为21世纪物理学和天文学最重要的科学突破之一。由于引力波观测站现在带来了巨大的科学机会,并认识到要充分利用这一新领域,就需要新的观测站,而新的观测站从构想到开始运行可能需要15至20年的时间,因此,引力波国际委员会(GWIC)召集了一个小组委员会,审查建立和运行未来地面观测站网络的途径,能够将观测GW的范围扩展到远远超出当前一代探测器目前可达到的范围。这份报告是GWIC 3G小组委员会六部分系列报告中的第一部分:i)将引力波观测站的范围扩大到宇宙的边缘(本报告),ii)下一代全球引力波观测站:科学书,iii)3G研发:下一代地基引力波探测器的研发,iv)引力波数据分析:3G时代的计算挑战,五)未来的地面引力波观测站:与其他科学界的协同作用,以及六)未来全球引力波观测站网络可能的管理模式的探索。
2021-11-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gravitational Field of a Rotating Mass on an Expanding Universe
Higher Polytechnic School, Autonomous University of Madrid(马德里自治大学高等理工学院)
提出一个统一克尔黑洞与FLRW宇宙学的新精确解,该解在适当极限下退化为克尔-德西特度规,并描述了黑洞内外宇宙膨胀动力学的影响。
2026-05-21 astro-ph.CO gr-qc
About the propagation of the Gravitational Waves in an asymptotically de-Sitter space: Comparing two points of view
通过在Minkowski周围展开微扰并引入宇宙学常数($Λ$)的影响,首先作为附加源(de-Donder规范),然后作为规范效应($Λ$ -规范),分析了引力波在渐近de-Sitter空间中的传播.在这两种情况下,宇宙学常数$Λ$的加入阻碍了在大于$L_{crit}=(6\sqrt{2}πf \hat{h}/\sqrt{5})r_Λ^2$的距离上探测引力波,其中$r_Λ=\frac{1}{\sqrtΛ}$和f和$\hat{h}$分别是波的频率和应变。我们证明,$L_{crit}$只是一个宇宙无毛猜想(CNC)已经在文献中解释的确认。
2013-01-26 gr-qc
Gravitational Repulsion in an Expanding Ball of Dust
本文研究广义相对论及PPN形式体系中测试粒子引力加速度的速度相关排斥项,计算膨胀尘埃球的该项并与ΛCDM比较,发现其可模拟宇宙学常数且不存在巧合问题。
2024-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Searching for new physics during gravitational waves propagation
地面干涉仪对引力波的直接探测为探索引力理论开辟了一条前所未有的通道。有几种理论预测了引力波在传播过程中的色散,与他们从广义相对论的预测相比,LIGO和Virgo观察到的信号发生了扭曲。这样的色散可能会导致用引力辐射推断的光度距离相对于电磁辐射的修改。通过分析两个多信使事件,我们设置了一个大类的建议的理论,包括额外的维和标量张量理论的约束。多信使事件是与GRB 170817 A相关的双星中子星合并GW 170817,以及双星黑洞合并GW 190521和假设的候选电磁对应物ZTF 19abanrhr。在不依赖于多信使发射的情况下,一类被提出的理论预测了引力波的频率依赖性色散打破了洛伦兹不变性。通过分析31 GW事件从二进制黑洞合并,我们限制了几个参数的洛伦兹破坏,包括引力子质量的最佳约束。
2021-06-29 gr-qc
Classical and Quantum Aspects of Particle Propagation in External Gravitational Fields
在协变波动方程的研究中,线性重力通过度规偏差$γ_{μν}$和由$γ_{μν}$及其导数构造的两点矢量位$K_λ$来表现。两种引力势的同时存在并不矛盾。粒子也具有准粒子的特征,而$K_λ$携带着与之相互作用的物质的信息。我们考虑了$K_λ$对所涉及粒子的色散关系、粒子的运动、穿过视界的量子隧穿、辐射、能量动量耗散和通量量子化的影响。%对行数没有{ \it REVTEX}限制。
2017-04-26 gr-qc
Gravitational Wave Propagation in Isotropic Cosmologies
我们研究了携带任意信息的引力波通过各向同性宇宙学的传播。波被建模为背景罗伯逊-沃克几何的小扰动。各向同性背景的理想流体物质分布通常由小的各向异性应力修改。对于纯重力波,其中扰动的Weyl张量是辐射的(即N型彼得罗夫分类),我们构造明确的例子,其中各向异性应力的存在被证明是必不可少的和历史的波前在背景罗伯逊-沃克几何是剪切自由零超曲面。在这种情况下导出的例子类似于电磁理论中的贝特曼波。
2002-04-15 gr-qc
Distinguishing Dymnikova and Schwarzschild Black Holes through Gravitational Lensing with EFT-Corrected Photon Propagation
National Institute of Technology (KOSEN), Kochi College(国立高知高等专门学校)
本研究通过强引力透镜效应,结合EFT修正的光子传播,探究区分Dymnikova正则黑洞与Schwarzschild黑洞的可能性,发现近临界区域EFT修正可留下特征观测印记。
2026-09-14 gr-qc
Propagation of gravitational waves in teleparallel gravity theories
我们研究了在最一般的远程平行引力模型中的引力波在闵可夫斯基背景下的传播。我们认为,在这种情况下,最一般的拉格朗日在第一阶的扰动是由二次不变量的线性组合,因此符合著名的新的广义相对论模型。我们推导出线性化的场方程,并使用主多项式和Newman-Penrose形式主义分析它们。我们证明了所有的引力波模式都以光速传播,并且有多达六种可能的偏振。我们证明了广义相对论的两个张量模总是存在的,并且额外极化的数目依赖于新的广义相对论模型的自由参数。
2020-07-03 gr-qc