Accretion within the innermost stable circular orbit: analytical thermodynamic solutions in the adiabatic limit
我们提出了热力学（温度，压力，密度等）的解析解。研究了Kerr黑洞最内层稳定圆轨道（ISCO）内薄吸积流的性质，首次给出了此类问题的解析解。这些解决方案是在绝热极限和忽略辐射损失，一个理想化的参数空间的限制区域有效。我们强调了一些显着的性能，这些解决方案，包括这些解决方案冷却半径$r_I/2 < r < r_I$，在温度增加之前，$0 < r < r_I/2$，独立的黑洞自旋和假设的状态方程的吸积流。这些解决方案的辐射温度，理论的自由参数的某些值，峰值内的ISCO，而不是在光盘的主体。这些解决方案代表了一个全新的分析吸积解决方案，这是既非圆形和非径向的字符。
2023-02-28 astro-ph.HE gr-qc
The dynamics of accretion flows near to the innermost stable circular orbit
本研究通过随机游走模型揭示湍流吸积流在ISCO附近的吸收边界效应，发现流体元跨越ISCO的平均速度远大于传统理论预测，并修正了ISCO处的热力学性质，与GRMHD模拟结果一致。
2024-02-08 astro-ph.HE
Gravitational self-force correction to the innermost stable circular orbit of a Schwarzschild black hole
实验粒子围绕质量为$M$的史瓦西黑洞的最内层稳定圆轨道（ISCO）的（面积）半径为$r_{\rm isco}= 6M G/c^2$。如果粒子被赋予质量$μ(\ll M)$，它会经历一个引力自作用力，其保守部分会改变ISCO的位置。在这里，我们计算得到的位移$Δr_{\rm isco}$和$ΔΩ_{\rm isco}$在ISCO的半径和频率，在领先的顺序在质量比$μ/M$。在Lorenz规范下，我们得到了$Δr_{\rm isco}=-3.269 (\pm 0.003)μG/c^2$和$ΔΩ_{\rm isco}/Ω_{\rm isco}=0.4870 (\pm 0.0006) μ/M$ .我们讨论的范围内的极端质量比二进制inspiral问题的影响，我们的结果。
2009-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Two regimes of tidal-stream circularization by supermassive black holes
过于接近超大质量黑洞（SMBH）的恒星可能会被SMBH的潮汐引力场破坏。由此产生的碎片形成一个绕SMBH的潮汐流，由于相对论性拱点进动，它可以与自己相撞。这些自碰撞耗散能量，导致流循环。我们进行运动学模拟这些流的自碰撞，以估计作为SMBH质量$M_\bullet$和渗透因子$β$，潮汐半径的近心点距离的比率的函数，这种循环的效率。我们发现两个不同的制度，这取决于最紧密结合的碎片循环的时间$t_c$是否大于或小于质量回落率峰值的时间$t_{\rm fb}$。在慢圆化区（$t_c > t_{\rm fb}$）中，在流自碰撞中耗散的能量的辐射热光变曲线在$t > t_{\rm fb}$处具有单峰，但在快圆化区（$t_c < t_{\rm fb}$）中具有两个峰（一个在$t < t_{\rm fb}$处，第二个在$t_{\rm fb}$处）。对于$β\lesssim (\gtrsim) (M_\bullet/10^6M_\odot)^{-2/3}$，当拱点进动角小于（大于）0.2弧度时，潮汐流将在慢（快）区域循环。在这两个制度之间的过渡附近的测热TDE光变曲线的显著双峰的观察将有力地支持我们的模型的潮流运动学。
2021-08-02 astro-ph.HE
Bounds on spinning particles in their innermost stable circular orbits around rotating braneworld black hole
研究了在轴对称旋转膜世界黑洞（BH）附近运动的自旋试验粒子的最内层稳定圆轨道（ISCO）。我们从黑洞的事件视界、静态极限面和能层的描述入手，指出了潮汐电荷参数对能层的影响。研究发现，旋转膜世界BH的ISCO除了对膜世界BH的旋转参数非常敏感外，还对膜世界BH参数C（也称为潮汐电荷参数）非常敏感。我们进一步发现自旋粒子的轨道半径随膜世界BH潮汐荷参数的变化是非单调的。研究发现，对于旋转膜世界BH，粒子自旋的允许范围随着潮汐电荷参数C的减小而增大，与Kerr Newman BH相反。我们还发现膜世界Reissner Nordstrom（C < 0）BH的粒子自旋行为与具有（C > 0）的膜世界BH的粒子自旋行为相似。
2020-01-23 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal ringing of Kerr black holes. III. Excitation coefficients for equatorial inspirals from the innermost stable circular orbit
Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，大萨索国家实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
研究了Kerr黑洞最内稳定圆轨道上点粒子坠落时激发的准正常模式，发现高阶泛音和高阶模式在快速旋转黑洞中更为显著。
2025-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Appearance of innermost stable circular orbits of accretion discs around rotating neutron stars
吸积盘围绕中子星的最内层稳定圆轨道（ISCO）通常被认为是广义相对论的唯一预言。然而，有人认为ISCO也出现在牛顿理论描述的高度椭圆体周围。从这个意义上说，ISCO围绕旋转扁圆中子星的行为是由相对论效应和牛顿效应之间的相互作用形成的。在这里，我们简要地探讨了这种相互作用的后果，使用一个简单的分析方法，以及涉及现代NS状态方程的数值模型。我们研究了ISCO半径与中子星半径的比值K。我们发现，随着NS自旋的增长，比率K首先减小，但随后开始增加。K的这种非单调行为可以产生一个中子星的自旋间隔，其中ISCO出现在两个非常不同的NS质量范围内。这可能会强烈影响具有ISCO（ISCO-NS）的中子星的分布。当（所有）中子星围绕高质量M0分布时，ISCO-NS自旋分布与对应于所有中子星的自旋分布大致相同。相反，如果M0较低，则ISCO-NS分布只能在高自旋值附近具有峰值。最后，M0的中间值可能意味着ISCO-NS分布分为两组不同的慢和快旋转。我们的发现有直接的天体物理应用。例如，它们可以用来区分在低质量NS X射线双星中观察到的高频准周期振荡的不同模型。
2014-03-14 astro-ph.HE
Photon emission from inside the innermost stable circular orbit
我们考虑的情况下，一个光源轨道的最内层稳定的圆形轨道（ISCO）的克尔黑洞是轻轻地下降，由于一个微扰的边缘稳定的轨道。假设光源各向同性地发射光子，我们表明，超过50%的发射光子可以逃逸到无穷远的最后半径大约是ISCO半径和事件视界半径之间的一半。为了评估它们，我们确定从ISCO附近的发射极轨道，这是唯一指定的每个黑洞自旋，并确定条件的光子逃逸的赤道平面上的任何一点的克尔时空的无限指定区域中的二维光子碰撞参量空间完全。我们进一步表明，适当的运动的发射体的影响光子逃逸概率和蓝移发射光子的能量。
2021-05-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational Self-Force Correction to the Innermost Stable Circular Equatorial Orbit of a Kerr Black Hole
对于质量为μ的自引力粒子在质量为M >> μ的Kerr黑洞周围的轨道，我们计算了由于作用在粒子上的引力自引力保守部分引起的最内层稳定圆赤道轨道（ISCEO）频率的O（μ/M）移动.我们的治疗是基于哈密顿制定的动力学在测地线运动在一定的局部定义的有效光滑时空。我们使用所谓的二元黑洞力学第一定律恢复了相同的结果。我们给出了作为黑洞自旋振幅函数的ISCEO频移的数值结果，并与基于后牛顿近似和有效单体模型的预测进行了比较。我们的结果提供了一个精确的强场基准自旋效应在广义相对论两体问题。
2014-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Universal relations for innermost stable circular orbits around rapidly rotating neutron stars
本文研究了快速旋转中子星中试验粒子的最内层稳定圆轨道。基于12种不同的核物质状态方程（EOS），我们在数值上找到了两个近似EOS不敏感的普适关系，它们将ISCO的半径和轨道频率与旋转中子星的自旋频率$f$和质量$M$联系起来.对于大范围的$Mf$，该关系对约2%水平的EOS不敏感。我们还发现，在$Mf=5000 M_\odot {\rm Hz}$范围内，ISCO半径的普适关系与Kerr黑洞的对应关系在6%以内是一致的.我们的关系可以应用到吸积中子星的低质量X射线双星。利用系统4U 0614+09的自旋频率$f=414$ Hz和在1220 Hz处观测到的最高千赫兹准周期振荡（kHz QPO），我们确定中子星的质量为$2.0 M_\odot$ .我们的结论只做了一个最小的假设，即最高kHz QPO频率是ISCO频率，绕过了文献中通常要求的慢旋转假设和与无量纲自旋参数相关的不确定性。
2018-07-17 astro-ph.HE gr-qc
Particle on the Innermost Stable Circular Orbit of a Rapidly Spinning Black Hole
我们计算了一个快速旋转的黑洞的最内层稳定圆轨道上的粒子发射的辐射（a）解析，工作到领先的顺序从极值的偏差和（b）数值，与一个新的高精度Teukolsky代码。我们发现这两种方法之间非常一致。我们证实了以前的估计辐射的功率的整体缩放，但也有小的振荡，所有的极端。此外，我们揭示了一个复杂的模式的模式结构中的磁通到无穷大，只有某些模式具有主导的缩放。每个模式的标度由其共形权重控制，这是增强的近视界对称群的表示理论中自然产生的一个量。我们发现以前的工作的关系粒子轨道上精确极端克尔，包括详细的协议量计算在这里与共形场论计算的Kerr/CFT对应的上下文中进行。
2015-09-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Observability of the innermost stable circular orbit in a near-extremal Kerr black hole
研究了快速旋转黑洞最内层稳定圆轨道（ISCO）光子的逃逸概率。当圆形轨道上的各向同性发射光源减小其轨道半径时，从其发射的光子的逃逸概率单调减小。在ISCO计算的逃逸概率也随着黑洞自旋的增加而单调下降。当无量纲克尔参数$a$处于索恩极限$a=0.998$时，从ISCO的逃逸概率为$58.8\%$。在$a=1$的极端情况下，即使光源的轨道半径任意接近与视界半径一致的ISCO半径，逃逸概率也保持在$54.6\%$。我们还表明，这样的光子已经逃离了附近的视界达到无穷大，有足够的能量，潜在的观察，因为多普勒蓝移由于相对论光束可以克服引力红移。我们的发现表明，在一个快速旋转的黑洞的阴影边缘，可以检测到它的近视界物理学的迹象。
2020-04-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rethinking the 67 Hz QPO in GRS 1915+105: type-C QPOs at the innermost stable circular orbit
本研究将GRS 1915+105的67 Hz QPO归为ISCO处C型QPO，用RPM测得黑洞自旋为0.706±0.034，且观测到的高频特征符合对应相对论频率关联。
2024-01-30 astro-ph.HE
Dust and the intrinsic spectral index of quasar variations: hints of finite stress at the innermost stable circular orbit
我们提出了一个研究的9242光谱证实类星体与多历元ugriz测光从SDSS南方巡天。通过拟合一个可分离的线性模型，每个类星体的光谱变化，我们分解成变量（光盘）和非变量（宿主星系）组件的五个波段的光谱能量分布。在模拟光盘光谱，我们包括通过主星系到其核心的视线上的尘埃衰减。我们认为五个常用的衰减规律，并发现最好的描述是由类似的小麦哲伦云的灰尘，推断缺乏碳质颗粒相对较弱的2175AA吸收功能。我们继续构建一个复合光谱的类星体的变化跨越700至8000 AA。通过改变假设的幂律$L_ν\proptoν^α$谱斜率，我们找到一个最佳拟合值$α=0.71\pm0.02$，排除在高置信度的典型$L_ν\proptoν^{1/3}$预测的稳态吸积盘与$T\propto r^{-3/4}$温度分布。相反，观测到的类星体变化的蓝色光谱指数支持Mummery和Balbus的模型，其中一个陡峭的温度分布，$T\propto r^{-7/8}$，发展作为有限的磁致应力的结果在最内部的稳定圆形轨道提取能量和角动量从黑洞自旋。
2022-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Innermost stable circular orbit near dirty black holes in magnetic field and ultra-high energy particle collisions
本文研究了轴对称黑洞在“脏”（被物质包围）附近磁场中的最内层稳定圆轨道（ISCO）的行为。分析了近极值、极值和非极值黑洞的情形。对于非旋转黑洞，在强磁场中，ISCO接近视界（当忽略磁场对几何的反作用时）。旋转破坏了这种现象。在主近似下，ISCO的角动量和半径看起来与模型无关。我们还研究了在质心系中两粒子碰撞产生的超高能量$E_{c.m.}$。两种情况被认为是-当一个粒子移动的近地平线ISCO或碰撞发生在地平线上，一个粒子的能量和角动量典型的ISCO。如果磁场足够强，黑洞旋转缓慢，那么$E_{c.m.}$可以变得任意大。讨论了高能碰撞的动力学。作为一个例子，我们考虑磁化史瓦西黑洞的任意强度的字段（恩斯特解决方案）。结果表明，磁场对几何结构的反作用可以约束$E_{c.m.}$的生长。
2015-09-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
本文用调和坐标运动方程与 ADM 哈密顿量两种动力学微扰方法，计算任意质量致密双星在 4PN 阶的规范不变 ISCO，并验证其与 GSF 及数值相对论结果一致。
2025-05-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Conservative corrections to the innermost stable circular orbit (ISCO) of a Kerr black hole: a new gauge-invariant post-Newtonian ISCO condition, and the ISCO shift due to test-particle spin and the gravitational self-force
最内层的稳定圆形轨道（ISCO）界定了从圆形轨道到陷入黑洞的轨道的过渡。在测试质量极限下，克尔和史瓦西时空存在定义良好的ISCO条件。在有限质量的情况下，在后牛顿（PN）背景下有各种各样的方法来定义ISCO。在这里，我将Blanchet & Iyer（2003）的规范不变ISCO条件推广到自旋（非旋进）双星的情况。Blanchet-Iyer ISCO条件有两个理想的和意想不到的特性：（1）它精确地再现了测试质量极限下的史瓦西ISCO，（2）它精确地近似了最近计算的史瓦西ISCO频率的偏移，这是由于引力自作用力的保守部分[Barack & Sago（2009）]。这个ISCO条件推广到自旋双星的性质是，它也精确地再现了克尔ISCO在测试质量极限（PN自旋修正目前已知的顺序）。还计算了由于测试粒子的自旋而引起的ISCO的位移。值得注意的是，规范不变的PN ISCO条件精确地再现了完全相对论性自旋粒子的Papapetrou方程预测的ISCO位移。令人惊讶的是，对标准PN运动方程稳定性的分析能够（没有任何形式的“重复”）准确地描述克尔时空的强场效应。由于克尔中的保守自作用力引起的ISCO频移也可以从这个新的ISCO条件以及Barausse & Buonanno（2010）的有效单体哈密顿量计算出来。这些结果作为一个有用的点的比较，为未来的引力自作用力计算在克尔时空。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Circularization of Tidally Disrupted Stars around Spinning Supermassive Black Holes
本文采用后牛顿修正的三维光滑粒子流体动力学模拟方法研究了自旋超大质量黑洞束缚轨道上潮汐扰动星的圆化。我们的模拟表明，碎片圆化敏感地依赖于辐射冷却的效率。如果辐射冷却效率低，碎片循环有两个阶段：第一，恒星碎片流由于相对论性拱点进动而自相交;相交点处的激波使轨道能量热化，碎片在黑洞周围形成几何上厚的环状结构。环通过粘性扩散迅速扩展，导致形成几何厚度的吸积盘。相比之下，如果辐射冷却是有效的，恒星碎片由于自相交激波而形成圆形，并形成几何上薄的环状结构。在这种情况下，耗散的能量可以在碎片圆化过程中发射，作为随后的潮汐破裂耀斑的前兆。对于一颗1兆太阳质量的恒星绕着一个10^6兆太阳质量的黑洞旋转，其辐射能量可能达到~2*10^{52}尔格。我们还发现，一个逆行（反时针）的黑洞自旋的冲击引起的圆化时间尺度短（长）比一个非旋转的黑洞在两种冷却情况下。在辐射有效冷却的情况下，圆化时间尺度非常长，并且对黑洞自旋也很敏感。具体而言，Lense-Thirring扭矩引起动态重要的节点进动，这大大延迟了碎片的循环。另一方面，在辐射效率低的情况下，节点进动太慢而不能产生可观察的签名。我们还讨论了我们的模拟和抛物线的TDEs，大多数恒星潮汐中断的特点之间的关系。
2016-09-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational self-force and the effective-one-body formalism between the innermost stable circular orbit and the light ring
本文计算了质量为m_1的粒子沿最内层稳定圆轨道（ISCO）和质量为m_2>> m_1的史瓦西黑洞的光环之间的（不稳定）测地圆轨道运动时，作用在该粒子上的引力自作用力（GSF）的保守部分。更精确地说，我们构造了函数h_{uu}（x）= h_{μν} u ^μ u ^v（与德特韦勒规范不变的"红移"变量有关），其中h_{μν}是洛伦兹规范中的正则化度规微扰，u ^μ是m_1的四速度，x =[Gc ^{-3}（m_1 + m_2）Ω]^{2/3}是由轨道频率Ω构造的不变坐标。特别是，我们探讨的行为h_{uu}外的"光环"在x = 1/3，在那里的圆形轨道成为零。利用最近发现的h_{uu}和有效单体（EOB）形式主义的主径向势A（u，ν）中与对称质量比ν成线性关系的部分a（u）之间的联系，我们计算了整个区域0 <u <1/3上的a（u）。我们发现a（u）在光环处发散为~0.25（1 - 3u）^{-1/2}，解释了这种发散的物理起源，并讨论了它对EOB形式主义的影响。我们构造了a（u）的精确的全局解析拟合，在整个区域0 <u <1/3（可能超过）上有效，并给出了a（u）及其在ISCO的前3阶导数的值的精确数值估计，以及ISCO频率的O（ν）偏移。在以前的工作中，我们使用GSF的数据在稍微偏心的轨道上计算a（u）和它的前两个导数的某种线性组合，还涉及第二EOB径向势{\bar D}（u，ν）…
2012-11-06 astro-ph.HE gr-qc
Conservative self-force correction to the innermost stable circular orbit: comparison with multiple post-Newtonian-based methods
巴拉克和萨戈最近计算了最内层稳定圆轨道（ISCO）的位移，这是由于轨道测试粒子的有限质量产生的保守自作用力。这是第一个具体的结果的自我力计划，并提供了一个确切的比较点近似后牛顿（PN）计算的ISCO。在这里，这个确切的ISCO移位与几乎所有已知的基于PN的方法进行比较。这些方法包括“非粒子化”方法和“粒子化”方法（后者通过构造再现测试粒子极限）。与精确结果的最佳协议被发现从有效的一体（EOB）计算，适合于数值相对论模拟。然而，如果考虑仅基于当前已知的3 PN阶保守动力学的未校准方法，则从Blanchet和Iyer（2003）的规范不变ISCO条件中找到最佳一致性。该方法无需任何重新计算即可重现准确的测试粒子极限。PN方法与等质量ISCO的比较也进行了。本研究的结果表明，EOB方法--虽然准确地纳入了保守的测试粒子动力学--但（在没有校准的情况下）并没有比标准PN方法更准确地纳入保守的自作用力效应。我还考虑如何保守的自我力ISCO位移，结合数值相对论计算的ISCO，可以用来限制我们的知识（1）EOB有效的度量，（2）唯象的inspiral合并ringdown模板，（3）4PN和5 PN的PN轨道能量的顺序项。这些限制有助于构建更好的引力波模板。最后，我提出了一种新的方法来校准未知PN条款的螺旋模板使用数值相关性计算。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Particle Acceleration, Coronal Neutrino Production, and the Diffuse Extragalactic Neutrino Background from Supermassive Black Holes
Princeton University（普林斯顿大学）
本文基于超大质量黑洞日冕中粒子加速理论，探讨中微子产生机制，并论证其对IceCube观测到的亚PeV尺度弥散 extragalactic 中微子通量的贡献。
2026-08-20 astro-ph.HE
Spectral Energy Distribution of the inner accretion flow around Sgr A* -- Clue for a weak outflow in the innermost region
Sgr A* 是一个独特的实验室，用于详细研究低光度超大质量黑洞（SMBH）周围的吸积过程。最近的X射线观测允许空间分辨建模的排放从吸积流周围的SMBH，放置严格的约束的流量和光谱形状的吸积从内部区域与$r<10^3~r_g$，其中$r_g$是引力半径的黑洞。我们在这里提出的第一个建模的多波段光谱能量分布（SED）的内部区域，以更好地约束最里面的吸积流的物理条件。我们的建模使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法来拟合SED，占的限制在外部半径的$10^3~r_g$从早期的作品和吸积流的主导$30~r_g$的亚毫米凸块的吸积率。研究发现，不同的拟合方法对流出指数的拟合结果有很大的差异。如果只考虑SED中最亮的部分，即亚毫米级凸起，则外流指数约为0，而如果还包括低频无线电数据和X射线数据，则外流指数可能为0.37甚至更高。拟合结果差异较大，说明外流指数沿半径方向应是变化的，即在最外侧区域外流较强，而在最内侧区域外流较弱。这种弱的外流与数值模拟结果一致，并有可能更好地解释多频带SED。
2018-11-06 astro-ph.HE
Collision of an innermost stable circular orbit particle around a Kerr black hole
导出了两个静止质量相同的粒子在Kerr黑洞赤道面上近视界碰撞的质心能量的一般公式。然后，我们将这个公式应用于一个从最内层稳定圆轨道（ISCO）坠落并与视界附近的另一个粒子碰撞的粒子。发现对于一个近最大旋转的黑洞，CM能量$E_{\rm cm}$的最大值由$E_{\rm cm}/(2m_{0})\simeq 1.40/\sqrt[4]{1-a_{*}^{2}}$给出，其中$m_{0}$是每个粒子的静止质量，$a_{*}$是无量纲Kerr参数.这与已知的粒子的上限相一致，该粒子在无穷远处开始静止，其系数为2。此外，我们还考虑了一个粒子与另一个粒子在ISCO上的碰撞，发现最大CM能量由$E_{\rm cm}/(2m_{0})\simeq 1.77/\sqrt[6]{1-a_{*}^{2}}$给出。鉴于ISCO的天体物理意义，这一结果意味着，如果我们可以采取黑洞自旋或$a_{*}\to 1$的最大极限，粒子可以碰撞周围的旋转黑洞具有任意高的CM能量，没有任何人为的微调在天体物理学的背景下。另一方面，即使我们考虑到索恩对自旋参数的限制，高度或中度相对论性碰撞预计会很自然地发生，因为$E_{\rm cm}/(2m_{0})$在视界附近需要6.95（最大）和3.86（一般），而在ISCO上$a_{*}=0.998$需要4.11（最大）和2.43（一般）。这意味着，在快速旋转的超大质量黑洞周围，紧…
2011-01-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Eccentric Tidal Disruption Event Disks around Supermassive Black Holes: Dynamics and Thermal Emission
在超大质量黑洞（SMBH）周围的恒星发生潮汐破裂事件（TDE）后，如果恒星碎片流迅速循环并形成致密盘，TDE辐射将在软X射线或远紫外（UV）波段达到峰值。事实上，许多TDE候选人被观察到在近紫外和光学峰值的挑战传统的TDE排放模型。通过理想化的磁盘作为一个嵌套的序列的椭圆轨道，通过压力的传播，并加热的能量耗散在圆化的近抛物线的碎片流，我们调查的动力学和热发射的高度偏心TDE磁盘，包括广义相对论拱进动的SMBH的效果。我们计算的属性均匀进动，apperialally对齐，和高偏心TDE磁盘，并发现高偏心磁盘解决方案存在现实的TDE属性（SMBH和恒星质量，近心点距离等）。考虑到近拱点（远拱点）附近的压缩加热（冷却），我们发现我们理想化的偏心盘模型可以产生与许多光学明亮的TDE候选者的X射线和UV/光学光度一致的发射。我们的工作试图量化的热发射预计从冲击加热模型的TDE排放，并发现流-流碰撞是一个有前途的方式来供电光学明亮的TDE。
2020-11-10 astro-ph.HE
Properties of an electrically charged black hole in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
本文系统地研究了Eddington激发的Born-Infeld引力中的荷电黑洞的性质，在理论上研究了正负耦合常数的情况.结果表明，在耦合常数为负的情况下，黑洞解仍然存在，其中黑洞的电荷可以大于黑洞的质量.我们还澄清了黑洞解存在的参数空间。另一方面，为了考察粒子在这种黑洞周围的运动，我们导出了测地线方程。径向粒子运动的有效势的行为与广义相对论中的行为几乎相同，但最内层稳定圆轨道的半径和给出最内层稳定圆轨道的角动量可以改变，这取决于耦合常数。特别地，我们发现当耦合常数为特定值时，最内层稳定圆轨道的半径可以小于广义相对论中极端情况下的半径。这样的粒子可以释放比广义相对论预测的更多的引力结合能，从观测的角度来看，这可能是重要的。
2014-12-13 astro-ph.HE gr-qc
Effective-one-body modelling of eccentric supermassive black hole binaries for Pulsar Timing Array
Université Paris Cité, CNRS（巴黎西大, 法国国家科学研究中心）
本文提出基于EOB方法的偏心双星引力波模型，用于PTA数据中的连续引力波搜索，揭示偏心双星对脉冲星定时残差的显著影响。
2025-11-24 astro-ph.HE gr-qc
Curved accretion disks around rotating black holes without reflection symmetry
在基本量子引力的有效低能理论中，特别是在引入宇称违反相互作用时，自然会出现没有赤道反射对称性的旋转黑洞。采用理论不可知的方法，考虑最近提出的类Kerr-like黑洞模型，研究了无反射对称旋转黑洞周围吸积盘的结构和性质.在没有反射对称性的情况下，吸积盘通常是曲面形状，而不是位于赤道面上的平盘。此外，控制反射不对称性的参数$ε$将缩小最内层稳定圆轨道的尺寸，并提高黑洞在吸积过程中将静止质量能量转换为辐射的效率。逆行最内侧的稳定圆形轨道被拉伸，但其影响基本上被抑制。此外，我们发现，自旋测量的基础上的引力红移观测的磁盘，假设一个克尔几何，可能高估了真实的自旋值，如果中心对象实际上是一个克尔类黑洞与明显的赤道反射不对称性。当反射不对称性较小时，吸积盘弯曲，最内层稳定圆轨道收缩的定性结果在我们的模型中是普遍的。
2022-03-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Circular motion in NUT space-time
我们考虑NUT（Newman-Unti-Tamburino）时空中的圆周运动。除其他事项外，我们确定的位置圆形类时测地轨道，特别是最内层的稳定圆轨道（ISCO）和边际约束圆轨道。此外，我们讨论了冯蔡佩尔柱相对于固定的观察员和相对于零角动量观察员（ZAMOs）。我们还研究了von Zeipel圆柱体与惯性力的关系，特别是在超相对论极限下。最后，我们概括的厚吸积环面（“波兰甜甜圈”），这是众所周知的史瓦西或克尔背景的NUT度量的情况下，建设。我们认为，在原则上，一个NUT源可以区分史瓦西或克尔源通过观察其附近的圆形物质流的功能。
2016-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Nonradial stability of marginal stable circular orbits in stationary axisymmetric spacetimes
本文研究了在相对于赤道面具有反射对称性的静止轴对称时空中，测试粒子的最内层稳定圆轨道（ISCO）等边缘稳定圆轨道（MSCO）的线性非径向扰动和稳定性。所提出的方法适用于克尔解决方案和Majumdar-Papapetrou解决方案的爱因斯坦方程。最后，我们重新检查MSCO的一个快速旋转的黑洞，最近已经提出了由Johannsen和Psaltis [PRD，83，124015（2011）]的修改度量。我们表明，对于Johannsen和Psaltis的模型，圆形轨道是稳定的对径向扰动的一些参数区域变得不稳定对垂直扰动。这表明，该模型的最后一个圆形轨道可能大于ISCO。
2016-09-06 astro-ph.HE gr-qc
The fate of observers in circular motion
在牛顿物理学或广义相对论中，能量耗散导致沿圆形轨道运动的观察者缓慢地螺旋形地朝向引力场的源。我们表明，能量的损失具有相同的效果，在任何引力理论尊重弱等效原理，通过展示一个大质量的测试粒子的能量和它的轨道的稳定性之间的密切关系。最终，大质量粒子要么陷入，要么被推向广义牛顿势的最小值，在那里它们变得静态。此外，我们构建了一个玩具度量，它显示了一个未绑定的最内部的稳定的圆形轨道，允许粒子到达这个轨道被驱逐。
2022-02-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Application of Sturm's theorem to marginal stable circular orbits of a test body in spherically symmetric and static spacetimes
根据Sturm定理，我们重新研究了一个边缘稳定圆轨道（MSCO），如最内层稳定圆轨道（ISCO）的类时测地线在任何球对称和静态时空。本文讨论了爱因斯坦方程某些精确解的最小自相关函数。斯特鲁姆定理被明确地应用于科特勒（通常称为史瓦西-德西特）时空。此外，我们分析MSCO的球对称，静态和真空的解决方案外尔共形引力。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Penrose At Work
如果一个超大质量黑洞有一些物质在接近它的最内层稳定圆轨道（ISCO）的地方绕着它运行，那么当它坠入第二个超大质量黑洞时，绕着它运行的物质的速度色散大约是它的宿主黑洞的轨道速度的光速量级。这似乎是合理的，一些轨道物质将“弹射”到第二个黑洞的负能量能层轨道。这可能提供了一种天体物理学上可行的方法来从黑洞中提取能量，最初是由彭罗斯提出的。
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Eccentricity effects on the supermassive black hole gravitational wave background
本研究针对偏心距对超大质量黑洞引力波背景频谱的影响，提出快速半解析计算方法，结合脉冲星计时阵列观测发现纯引力波驱动下支持高偏心距系统，纳入环境效应后初始偏心距可降低但纯圆轨道仍不被支持。
2024-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Anisotropic Star Clusters around Recoiling Supermassive Black Holes
该研究探究反冲超大质量黑洞周围核星团的动力学特性，分析不同反冲角度和初始恒星构型下的结构特征，给出对应可观测图谱，为观测搜寻反冲黑洞提供关键依据。
2023-05-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Marginally stable circular orbit of a test body in spherically symmetric and static spacetimes
我们研究了一个边际稳定的圆形轨道（MSCO），如最内层稳定圆形轨道（ISCO）的类时测地线在任何球对称和静态时空。结果表明，度量分量与沿测地线的运动常数是可分离的。我们还表明，一个度量组件$g_{rr}$与径向坐标$r$不影响MSCO。这表明，作为对引力的测试，任何ISCO测量都可以与引力红移实验归为同一类。还提到了爱因斯坦方程精确解的MSCO。
2015-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Evidence of the Dynamics of Relativistic Jet Launching in Quasars
哈勃太空望远镜（HST）的极紫外（EUV）光谱，从最里面的吸积流到中心超大质量黑洞的光学厚发射，表明RLQ与射电宁静类星体（RQS）相比，EUV往往很弱;然而，光学厚的热连续谱的其余部分是无法区分的。RLQs中EUV辐射的不足有一个简单的解释，即吸积流中局部能量耗散的最内层区域缺失或被抑制。这篇文章是一个磁通量管的分布在最里面的吸积流的结果在磁制动吸积（MAA），并创建EUV赤字的证据检查。这些相同的通量管以及它们所环绕的内部磁通量也是喷射动力的来源。在MAA方案中，大尺度垂直磁通量的岛屿覆盖着RLQ最里面的吸积流。HST数据支持的理论的第一个预测是，在MAA区域的（大尺度极向磁场）喷流的强度是由类星体环境中的吸积流的冲压压力调节。由HST数据支持的第二个预测是，旋转的磁岛从吸积流中移除能量，作为坡印廷通量主导的射流，与由这些岛置换的EUV发射气体的分数的平方成比例。
2015-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet Launching Structure Resolved Near the Supermassive Black Hole in M87
大约有10%的活动星系核呈现出相对论性喷流，这种喷流是由物质吸积到超大质量黑洞上而产生的。虽然在大尺度上测得的这种喷流的宽度分布与磁准直理论相一致，但在喷流发射点的吸积盘尺度上的预测结构尚未被检测到。我们报告在1.3毫米波长的椭圆星系M87的射电干涉观测，在空间上解决了这个源的喷流的基础。推导出的5.5 +/- 0.4史瓦西半径的大小明显小于逆行吸积盘的最内边缘，这表明M87喷流是由一个吸积盘在一个旋转的黑洞周围的椭圆轨道上提供动力的。
2012-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gravity Waves from Extreme-Mass-Ratio Plunges into Kerr Black Holes
围绕着接近极端的克尔黑洞运行的大质量物体在通过最内侧的稳定圆形轨道后迅速坠入视界。的暴跌轨迹示出相关的共形映射到一个圆形轨道。近视界区域的共形对称性，然后用来计算在暴跌阶段产生的引力辐射。
2014-03-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Test of relativistic gravity using microlensing of relativistically broadened lines in gravitationally lensed quasars
我们表明，在强透镜类星体中观测相对论性加宽的发射线（例如X射线中的Fe K α线）的微透镜效应的时间依赖性，可以提供超大质量黑洞视界附近圆形轨道的天体力学数据。该信息可以从放大线的红/蓝边缘的演化的观察中提取，所述红/蓝边缘刚好在微透镜焦散线穿过最内侧稳定圆形轨道的周期之前和之后。这种演化的函数形式对吸积黑洞和微透镜焦散网络系统的许多天体物理参数不敏感（与全谱线的演化相反）。测量红/蓝边缘的时间演化可以精确测量引力红移和圆形轨道速度的径向依赖性，直到最里面的稳定圆形轨道。这些测量可以用来区分广义相对论和相对论引力的替代模型，其中光子和大质量物体绕引力中心的动力学不同于史瓦西或克尔时空中的测地线。
2015-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining Orbital Eccentricity of a Supermassive Black Hole Binary Candidate PKS 2131-0211
Joint Astronomy Programme, Department of Physics, Indian Institute of Science（印度科学研究所物理系联合天文学项目）；Department of Astronomy and Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院天文与天体物理学系）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（加尔各答印度科学教育研究所物理科学系）
通过引入开普勒轨道参数和贝叶斯分析，约束了PKS 2131-021中SMBH双星的轨道偏心率，发现残余偏心率约为0.053，但考虑红噪声后圆形轨道模型更优。
2026-06-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Metric for Rapidly Spinning Black Holes Suitable for Strong-Field Tests of the No-Hair Theorem
根据无毛定理，天体物理学上的黑洞是由它们的质量和自旋唯一表征的，并由克尔度规描述。有人提出了几种偏离克尔度规的参数，以研究电磁波谱和引力波谱中与预期克尔信号不同的观测特征。然而，由于无毛定理，如果这些时空是爱因斯坦场方程的解，那么它们不可能在事件视界之外的任何地方都是正则的;它们通常在外部观察者可以到达的时空区域中以裸奇点或闭合的类时环为特征。对于无毛定理的观测测试，涉及在圆形光子轨道或黑洞周围的最内部稳定圆形轨道附近的现象，这些病态限制了度量的适用性，仅限于不快速旋转的紧凑对象。在本文中，我们构造了一个Kerr型度规，它除了依赖于它的质量和自旋之外还依赖于一组自由参数，并且在事件视界之外处处正则。我们推导出了在围绕黑洞的赤道圆轨道上的粒子的能量和角动量的表达式，并计算了最内层稳定圆轨道和圆光子轨道的位置。我们证明，这些轨道的变化显着，即使是温和的偏离克尔度规。我们的度规的性质使它成为一个理想的时空，可以利用任意自旋的天体物理学黑洞周围的吸积流的性质，在电磁波谱中对无毛定理进行强场检验。
2011-05-20 astro-ph.HE gr-qc
On the location of the supermassive black hole in CTA 102
活动星系核中的相对论喷流是宇宙中最强大的现象之一。它们形成于超大质量黑洞的周围，是活跃星系中中心黑洞吸积的副产品。射流中的流动以接近光速的速度传播。在射电图像中可见的喷流的第一部分（核心）和黑洞之间的距离仍然是一个争论的问题。只有非常长的基线干涉测量观测解决了无线电喷流的最内部的紧凑区域。这些可以访问射流基础，并结合不同波长的数据，解决其排放流出的物理参数。我们已经对blazar CTA 102的多波长图像集的VLBI核心位置的频率依赖性偏移进行了精确的分析，包括从6 cm到3 mm的数据。对blazar CTA 102中质量为$\sim 10^{8.93}\,M_\odot$的中心黑洞的位置的测量揭示了$\sim 8\times10^4$引力半径到86 GHz核心的距离，与其他耀变体和遥远的射电星系获得的类似测量结果一致，并与最近对附近射电星系的结果形成对比，后者显示黑洞和射电核心之间的距离可以小两个数量级。
2014-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
MOCCA-SURVEY Database I. Intermediate mass black holes in Milky Way globular clusters and their connection to supermassive black holes
在本文中，我们探讨了中等质量黑洞（IMBHs）和他们的护理球状星团（GC）之间的相互作用，利用超过2000蒙特卡罗GC模型。我们发现，IMBHs的影响球的平均密度可以唯一地连接到主机GC的亮度和半光半径通过一个基本平面。我们提出了一种统计方法来系统地确定潜在的银河系GC窝藏IMBH或恒星BH组成的大规模子系统。我们的模型表明，IMBH往往是绑定到一个恒星伴星或恒星BH，这可能会导致潮汐破裂事件或低频引力波。我们表明，GC轨道接近银河系中心有一个更大的概率见证IMBH形成在其早期的演变。这些低轨道GC可以将几个IMBH送入星系最内部区域，对电磁和GW发射都有潜在影响。我们讨论了IMBHs和SMBHs居住在星系核之间的潜在联系，探索在某些情况下，它们共享类似的形成途径的可能性。
2019-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Regular Black Holes as Particle Accelerators
本文研究了球对称静电荷规则黑洞（Barnival黑洞，Ayón-Beato和García黑洞，Hayward黑洞）无限红移面附近碰撞粒子的质心（CM）坐标系中任意高能量的可能性.我们证明了在\emph{extreme}规则黑洞的无限红移面附近碰撞粒子的CM能量是任意大的，而非极端规则黑洞的CM能量是有限的.计算了与黑洞吸积盘理论最相关的最内稳定圆轨道（ISCO）、边缘束缚圆轨道（MBCO）和圆光子轨道（CPO）方程。
2014-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Detecting eccentric supermassive black hole binaries with pulsar timing arrays: Resolvable source strategies
作为寻找最后秒差距问题解决方案的一部分，超大质量黑洞双星和它们在星系核内的环境之间的耦合已经得到了很好的研究。双星对恒星的散射或与环双星盘的相互作用可以有效地驱动系统达到亚秒差距的分离，使双星进入一个引力波的发射可以驱动它在哈勃时间内合并的状态。然而，这些相互作用也会影响双星的轨道参数。特别是，它们可能会导致双星偏心率的增加，直到系统的引力波信号进入脉冲星定时阵列波段。因此，如果我们可以从观测信号中测量偏心率，我们就可以潜在地推断出双星环境的一些性质。为此，我们建立在以前的技术，提出了一个一般的贝叶斯管道，我们可以检测和估计参数的偏心超大质量黑洞二进制系统与脉冲星定时阵列。此外，我们概括了脉冲星定时阵列$\mathcal{F}_e$ -统计偏心系统，并表明，这种统计和贝叶斯管道是强大的，当研究圆形或任意偏心系统。我们探讨了偏心率如何影响单个引力波源的检测前景，以及采用圆形波形模板搜索偏心信号所产生的检测惩罚，并通过确定未来研究的重要途径得出结论。
2015-12-04 astro-ph.HE gr-qc
Lyapunov Exponent and Charged Myers Perry Spacetimes
计算了荷电Myers Perry黑洞时空的真时李雅普诺夫指数，并利用该指数研究了赤道圆测地线（包括类时和零）的不稳定性.我们还证明了对于四维以上的时空$(N \geq 3)$，在荷电Myers Perry黑洞中存在\emph{no}最内层稳定圆轨道（ISCO）.我们进一步表明，在所有可能的圆形轨道，类时圆形轨道的\emph{longer}轨道周期比零圆形轨道（光子球）的渐近观测。因此，类时圆形轨道使\emph{slowest way}绕带电的Myers Perry黑洞运行。
2013-06-10 astro-ph.HE gr-qc math-ph
A Radial Velocity Test for Supermassive Black Hole Binaries as an Explanation for Broad, Double-Peaked Emission Lines in Active Galactic Nuclei
对于在某些活动星系核（AGN）光谱中观测到的宽的双峰巴耳末发射线，人们提出的一种解释是，它们与亚秒差距超大质量黑洞（SMBH）双星有关。在这里，我们通过几十年的监测双峰H-α发射线的速度结构，在13个低红移，主要是无线电响亮的活动星系核测试的二元宽线区域假说。与Eracleous等人（1997）的早期测试相比，这是一个更大的对象集，我们对该论文中研究的三个对象使用了更长的时间序列。虽然系统的径向速度变化可以在它们的许多谱线中追踪到，但它们显然不像那些在圆形轨道上的光谱双星。因此，任何分光双星的周期都必须比监测的跨度长得多（假设轨道是圆形的），而这又要求黑洞的质量比使用诸如混响测绘和恒星速度色散等技术获得的这些物体的质量高出1-2个数量级。此外，双峰巴耳末线轮廓的电离连续体的波动和Ly-alpha配置文件的形状的响应是不兼容的SMBH二进制。因此，二元宽线区假说是不受欢迎的。其他过程明显地塑造了这些线轮廓，并导致双峰的长期速度变化。
2015-12-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Distinguishing black holes and wormholes with orbiting hot spots
每个正常星系中心的超大质量黑洞候选者可能是早期宇宙中产生的虫洞，连接我们宇宙的两个不同区域或多元宇宙模型中的两个不同宇宙。事实上，这些超大质量物体的起源还没有得到很好的理解，像虫洞这样的拓扑非平凡结构在广义相对论和其他引力理论中都是允许的，而且目前的观测不能排除这种可能性。几年后，VLTI仪器重力将有能力对银河系中超大质量黑洞候选者SgrA $^*$最内侧稳定圆形轨道附近的等离子体斑点进行成像。围绕虫洞运行的热点的二次图像与围绕黑洞运行的热点的二次图像有很大的不同，因为虫洞的光子捕获球要小得多。光子捕获球的半径与热点模型无关，因此它的可能探测，在观测上具有挑战性，但并非遥不可及，可以明确地测试我们银河系的中心是否藏有虫洞而不是黑洞。
2014-07-25 astro-ph.HE gr-qc
The Spin of Supermassive Black Holes
黑洞自旋是物理学家和天体物理学家都非常感兴趣的一个量。综述了超大质量黑洞自旋测量的现状。到目前为止，每一个强大的SMBH自旋测量使用X射线反射光谱，所以我们几乎只专注于这种技术适用于中等亮度的活动星系核（AGN）。在描述了该方法的基础和不确定性之后，我们总结了该领域的现状。在撰写本文时，XMM-牛顿、朱雀和NuSTAR的观测已经对22个SMBH给出了稳健的自旋约束。我们发现了大量的快速旋转的SMBH（无量纲自旋参数a>0.9），尽管，特别是在更高的质量（M>4* 10^7 Msun），也有一些SMBH具有中间的自旋参数。这可能是我们在质量相关的自旋分布的第一个提示，反过来，这将提供有趣的限制模型SMBH的增长。我们还讨论了最近发现的相对论性X射线混响，我们可以用它来“回声地图”的吸积盘的最里面的区域。这些混响技术的最终发展，当应用于未来的高通量X射线天文台，如LOFT，ATHENA+，和AXSIO的数据，将允许测量黑洞自旋的表征强场夏皮罗延迟。最后，我们简要讨论了其他电磁方法，已经尝试或正在开发的限制SMBH自旋。
2013-09-04 astro-ph.HE gr-qc
Resolving the Vicinity of Supermassive Black Holes with Gravitational Microlensing
本研究针对LSST巡天将发现的大量强透镜类星体焦散线微透镜事件，构建考虑相对论效应的内吸积盘模拟，证明可通过光变曲线拐点约束ISCO尺寸，且卷积神经网络能更可靠预测ISCO尺寸、还原源取向，为探测超大质量黑洞周边提供方法支撑。
2024-06-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Particle dynamics in the Newtonian potential sourced by a homogeneous circular ring
当空间维数为偶数时，由任意维欧氏空间中的齐次圆环产生的牛顿引力势具有简单的形式。相反，如果空间维度是奇数，则它以包含完全椭圆积分的形式给出。在本文中，我们分析了一个自由落体的质量粒子在其牛顿势的动力学。聚焦于环所在对称平面上的圆轨道，我们观察到它们在4D空间及以上是不稳定的，而在3D空间是稳定的。稳定圆轨道序列在$1.6095\cdots$乘以环的半径时消失，这对应于最内层稳定圆轨道（ISCO）。在环的对称轴上，在3D空间中没有圆形轨道，但比在4D空间中更多。特别地，圆形轨道在4D空间中在ISCO和无穷远之间是稳定的，并且在5D空间中在ISCO和最外稳定圆形轨道之间是稳定的。在6D及以上空间不存在稳定的圆轨道。
2020-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Constraints on supermassive black hole spins from observations of active galaxy jets
我们讨论了低能截止（LEC）的起源，它出现在许多河外喷流的射电光谱中，并将其与可能为它们提供动力的超大质量黑洞的自旋联系起来。π介子衰变通过质子-质子碰撞是一种可能的机制，以提供一个次级正电子人口与低能量限制。我们预期π介子的产生将发生在平流主导的吸积流或ADAF中。在辐射效率低的ADAF中，吸积气体的热能不能在小于吸积时间内辐射，并且粒子温度可以足够高，使得热质子可以产生这样的π介子产物。强星爆是将截断的粒子群注入喷流的另一种选择。这两种机制的作用进行了讨论相对于黑洞自旋估计。产生π介子衰变过程所需的能量涉及相互作用质子的动能的最小阈值。因此，流中的平均质子速度可以确定是否产生LEC。在ADAF中，质子的随机速度可以超过流的最内部的射流发射区域周围的π介子产生的最小速度限制。最后，我们总结了额外的工作，需要把模型的假设更严格的基础上。
2013-12-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Unique probe of dark matter in the core of M87 with the Event Horizon Telescope
我们展示了前所未有的能力的事件视界望远镜（EHT）图像的最里面的暗物质配置文件附近的超大质量黑洞在M87射电星系的中心。我们提出了第一个模型的同步辐射诱导的暗物质湮灭从一个尖峰的轮廓在附近的超大质量黑洞，占强引力透镜效应。我们的研究结果表明，EHT应该很容易解决暗物质尖峰，如果存在。此外，在尖峰辐射中，围绕着黑洞轮廓的光子环清晰可见，这将可观察到的小尺度结构引入到信号中。我们发现，暗物质引起的发射提供了一个足够的适合现有的EHT数据，这意味着除了喷流，一个暗物质尖峰可能占相当大的一部分毫米发射从最里面的（subparsec）区域的M87。无论如何，我们的结果表明，EHT可以探测非常弱的湮灭暗物质。目前的EHT观测已经限制了非常小的截面，对于10 GeV的候选者，通常低至几个10^{-31} cm^{3} s^{-1}，接近p波抑制湮灭的特征值。未来的EHT观测将进一步改善对DM情景的约束。
2018-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A note on circular geodesics in the equatorial plane of an extreme Kerr-Newman black hole
我们研究的行为圆形测地线描述轨道的中性测试粒子周围的极端克尔-纽曼黑洞。众所周知，极端Kerr黑洞的外光子轨道$r=r_{\rm ph}$、边缘束缚轨道$r=r_{\rm mb}$和最内稳定轨道$r=r_{\rm ms}$的径向Boyer-Lindquist坐标都与事件视界值$r=r_+$相吻合。我们发现，对于质量为$M$，角动量为$J$，电荷为$Q=\pm\sqrt{M^2-J^2/M^2}$的极端Kerr-Newman黑洞（$|J|\le M^2$），坐标等式$r_{\rm ph}=r_+$，$r_{\rm mb}=r_+$和$r_{\rm ms}=r_+$成立当且仅当$|J|$分别大于或等于$M^2/2$，$M^2/\sqrt{3}$和$M^2/\sqrt{2}$.
2015-05-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
