A numeric solution for metric-affine gravity and Einstein's gravitational theory with Proca matter
度量-仿射引力规范理论的一个特例等价于以Proca物质为源的广义相对论。我们详细研究了相应的Reissner-Nordstr“om型数值解。它是静态的,球对称的,并且是电动的。特别是,这个解没有视界,所以它有一个裸奇点作为它的原点。
1999-10-12 gr-qc
Electrically Charged Proca Stars
本文研究球对称带电Proca星,通过3+1分解和谐振假设构造不同电荷与中心标量势下的解族,发现存在有限范围的超临界解,但结合能分析表明超临界解可能动力学不稳定。
2025-11-09 gr-qc
Spinning Proca-Higgs balls, stars and hairy black holes
本文将Einstein-Proca-Higgs模型中的静态孤子解推广到旋转情形,构造并研究了旋转球、星体、Kerr黑洞周围的稳态云及其非线性延拓得到的带Proca-Higgs毛黑洞。
2024-06-05 gr-qc
Einstein-Proca Model, Micro Black Holes, and Naked Singularities
在静态球对称情形下研究了广义相对论中描述自旋为1的质量矢量场的Einstein-Proca方程。Proca场方程是一个高度非线性波方程,但可以在微扰理论中求解到很好的精度,这对于很宽的质量尺度范围应该是非常精确的。当范围参数$μ$变为零时,得到的一阶度量在极限中减少到Reissner-Nordstrom解。在$g_{00}$度规中的附加项是正的,就像在Reissner-Nordstrom中一样,与以前的数值解一致,因此涉及裸奇点。
2014-05-31 gr-qc
Dynamical Evolutions of Electrically Charged Proca Stars
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所)
研究带电普罗卡星的动力学稳定性,发现其参数空间分为稳定、不稳定和不束缚区域,最终状态可能坍缩为黑洞、迁移到稳定状态或散射到无穷远。
2026-02-27 gr-qc
Spherically symmetric horizonless solutions and their frozen states in Bardeen spacetime with Proca field
该研究构建了含Proca场的静态球对称Bardeen-Proca星模型,得到多族全局正则无视界解,发现大磁荷下的冻结星解,并分析了其圆测地轨道的分布特征。
2025-03-20 gr-qc hep-th
Proca stars in excited states
本文研究球对称激发态Proca星的性质与稳定性,通过非线性模拟发现其总是不稳定,演化终态为坍缩、耗散或迁移至基态,且迁移仅发生在负束缚能参数区。
2025-01-24 gr-qc
Geometric Proca with Matter in Metric-Palatini Gravity
在目前的工作中,我们研究线性的,无挠度规-Palatini引力,扩展的Ricci张量的反对称部分的二次型,并扩展的仿射连接在物质部门的存在。我们表明,这种扩展的度规-Palatini引力动态地减少到广义相对论加上一个几何质量向量场对应于非度规的连接。我们还表明,这个几何Proca场耦合到费米子普遍。我们推导出静态,球对称场方程的爱因斯坦几何Proca理论。我们研究黑洞解的可能性,考虑到存在的尘埃分布,耦合到几何Proca。我们的分析和数值分析表明,这种尘埃的存在增加了视界形成的可能性。我们简要地讨论了这种普遍耦合的几何Proca在天体物理和对撞机过程中可能发挥的作用。
2023-01-24 gr-qc
The non-spherical ground state of Proca stars
本文通过能量、形态和动力学分析证明球对称Proca星实为激发态,其真正基态是静态长椭球形Proca星,并展示了球对称星经等距性破缺及引力冷却形成长椭球结构的动力学过程。
2023-11-24 gr-qc hep-th math-ph
Multipolar Proca stars: electric, magnetic and hybrid solitons
Universidade de Aveiro(阿威罗大学);Centre for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)(数学与应用研究中心);Universitat de València(瓦伦西亚大学)
本文基于Einstein-Proca模型构建了新的处处规则孤子家族,通过非线性叠加电磁多极得到混合解,显示其在动态演化中不稳定,最终衰变为静态或旋转Proca星,或坍缩成黑洞。
2026-05-13 gr-qc hep-th
Dynamical formation of Proca stars and quasi-stationary solitonic objects
我们进行完全非线性数值模拟内的球对称爱因斯坦(复杂)Proca系统。从遵守哈密顿量,动量和高斯约束的Proca场分布开始,我们证明了系统的自引力诱导形成紧凑的物体,在适当的初始条件下,渐近接近固定的孤子般的解决方案被称为Proca星。系统的多余能量通过\textit{gravitational cooling}机制耗散,类似于标量玻色子星的动力学形成。我们调查这个过程中的Proca场的实部和虚部之间的相位差,以及它们的相对振幅的依赖性。在我们的数值模拟所探测的时间尺度内,该过程在定性上对任何一种选择都不敏感:在演化过程中,相位差和振幅比是守恒的。因此,而一个真正的静止物体预计将接近只有在特定的情况下,相等的振幅和相反的相位,准静止紧凑的孤子对象,然而,在一般情况下形成。
2019-06-15 gr-qc
Normal modes of Proca fields in AdS spacetime
给出了反德西特时空中Proca场的简正模分析。它被发现,Proca场的方程可以解析解耦。这通过改变矢量球谐函数(VSH)分解的基础来执行。然后解析地确定了AdS时空中Proca方程的简正模和简正模频率。它还表明,麦克斯韦场可以恢复采取无质量限制的Proca场与照顾,使非物理规范模式被淘汰。
2023-01-24 gr-qc hep-th
Charged Proca Stars
在本文中,我们研究规范的解决方案,一个巨大的矢量场表示自旋一凝聚,即Proca场。我们专注于经常球对称的解决方案,我们构造使用自相互作用势或广义相对论,以胶水的解决方案在一起。我们开始产生非引力解,所谓的Proca Q球和带电Proca Q球。然后,我们打开度规的反作用,让引力将Proca凝聚体结合在一起,研究所谓的Proca星,带电Proca星,Proca Q星和带电Proca Q星。
2016-11-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing Geometric Proca in Metric-Palatini Gravity with Black Hole Shadow and Photon Motion
本研究在度规-帕拉蒂尼引力框架下,推导了含几何Proca场的黑洞解,并通过阴影与光子运动分析,结合M87*和Sgr A*观测数据,验证了该场可被黑洞观测所探测。
2023-04-07 gr-qc
Dirac star with SU(2) Yang-Mills and Proca fields
研究了非线性旋量场和非阿贝尔SU(2)Yang-Mills/Proca磁场支持的球对称强引力组态。正则渐近平坦的解决方案,描述具有积极的Arnowitt-Deser-Misner质量的对象得到数值。当旋量场的质量比普朗克质量小得多时,我们找到了近似解,它可以描述总质量与欧拉塞卡质量相当的系统,有效半径为公里级。对于这里所用的系统自由参数值,我们证明了SU(2)磁场总是对所研究的组态的总能量密度和质量有很小的贡献。从天体物理学的观点来看,我们可以把这样的天体看作是磁化的狄拉克星。
2020-01-09 gr-qc
The quasinormal modes, pseudospectrum and time evolution of Proca fields in quantum Oppenheimer-Snyder-de Sitter spacetime
本文研究了量子修正de Sitter黑洞背景下Proca场的准正规模式与时间演化,通过超曲面框架和伪谱方法揭示量子修正、宇宙学常数及Proca质量对模式不稳定性的不同影响,并确认无幂律晚期尾部。
2025-11-05 gr-qc
Intrinsic pressure anisotropy in spherical Proca stars
Universidade de Lisboa(里斯本大学);Instituto Superior Técnico(技术高等学院);Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA)(天体物理学与引力中心)
本文从Einstein-complex-Proca理论直接推导球对称Proca星的压强各向异性,发现应力在核心径向主导、包层切向主导,并在首个质量极大值处各向异性达约21%,为各向异性玻色子致密天体提供第一性原理基准。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On dynamic aspects of the Proca field screening by a black hole
近半个世纪以来,人们都知道经典黑洞可以抵消与穿过事件视界的电荷相关的外部经典大质量矢量场。这意味着,从外部观察者的角度来看,电荷的Proca场被屏蔽,并且随着电荷以几何方式接近事件视界,强度逐渐增加。在本文中,我们拒绝绝热约束和解析计算的框架内的最简单的模型的收缩带电球壳同心包围史瓦西黑洞的场演化相对于一个遥远的观察者。我们表明,筛选的时间尺度是由质量的黑洞,而且,在带电物质的崩溃过程中Proca头发的损失具有相同的时间特性。后一个结论反驳了一些论文的结果。由于事件视界的存在,有质量电动力学和无质量电动力学之间存在着不连续的跳跃。这意味着,任意小质量的光子的存在会引起实验观察到的效应,包括宇宙和银河磁场的电不对称性的产生。
2019-11-18 gr-qc
Tidal Love numbers of Proca stars
普罗卡星(arXiv:1508.05395)是到处都是规则的、渐近平坦的自引力孤子,由复杂的、大质量的矢量玻色子组成,形成宏观的、恒星大小的玻色-爱因斯坦凝聚体。它们被认为是奇异致密天体、黑洞模仿者和暗物质候选者的经典动力学模型。在球对称中,它们在性质上与它们的纯量表兄弟--标准(纯量)玻色子星在所有方面都很相似。在这里,我们研究的潮汐变形和四极潮汐勒夫数,电型和磁型,球对称Proca星。导出了扰动方程,并计算了某些具体背景解的Love数。我们观察到这两个勒夫数在性质上与标量玻色子星相似,特别是Proca星的电型(磁型)四极勒夫数为正(负)。量子化,对于相同的紧凑性,Proca情况下的电和磁勒夫数比标量情况下更接近(在幅度上),电勒夫数的幅度略大于磁勒夫数。
2020-06-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extreme mass-ratio inspirals into Newtonian Proca stars
Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学技术学院)
研究牛顿极限下普罗卡星对内部小扰动物体旋进的响应,考虑球对称和非球对称情况,计算轨道物体能量损失并与标量场情况对比,发现基态能量损失相似但能量损失率有差异,推动在相对论框架下进一步研究。
2026-10-02 gr-qc hep-ph
Asymptotically anti-de Sitter Proca Stars
我们发现,复杂的,大规模的自旋为1的领域最低限度地耦合到爱因斯坦的引力与负宇宙学常数,承认渐近反德西特自引力的解决方案。聚焦于4维时空,我们首先在测试场极限中获得解析解,其中Proca场方程可以在固定的反德西特背景中求解,然后在数值上找到完全非线性的解。这些解决方案是最近发现的渐近平坦Proca星的自然延伸,并与标量玻色子星具有相似的性质。特别是,我们表明,他们是稳定的球对称线性扰动的范围内的基频限制其最大质量点。最后,我们概述了普罗卡星在$5$维度上的行为。
2016-09-23 gr-qc hep-th
Nonrelativistic Proca stars: Spherical stationary and multi-frequency states
本文通过有效场论研究非相对论性Proca星,识别出一般扇区与对称性增强扇区中的静态态和多频态,证明基态为球对称恒定极化构型,并数值验证解析预测。
2025-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Proca Q Tubes and their Coupling to Gravity
研究了具有整体U(1)对称性的复矢量场通过适当势自相互作用的Einstein-Proca系统.相应的方程的静态,圆柱对称度规和物质领域,然后构建和解决。在探测极限(无重力),它表明,该方程承认至少两类正则解区分的渐近行为的物质场。其中一类对应于圆柱形区域中的向量场块,我们自然地将这些解称为“Proca-Q-tubes”。它们构成了最近构造的球形Proca-Q球的圆柱形对应物,它们可以通过每单位长度的管的有限质量和电荷来表征。这些Proca-Q管的存在域相对于耦合常数,确定潜在的详细研究。最后,构造并研究了重力Proca-Q管。
2017-02-07 gr-qc hep-th
Head-on collisions and orbital mergers of Proca stars
Proca星是自引力的玻色-爱因斯坦凝聚体,它是爱因斯坦-(复)-Proca系统的数值定态解。这些孤子既可以是稳定的,又可以通过引力冷却机制从一般的初始数据动态地形成。在本文中,我们进一步探索这些孤子对象的动力学性质,通过执行迎面碰撞和轨道合并的等质量Proca星,使用完全非线性数值演化。对于迎面碰撞,我们表明,这些碰撞的终点和引力波形取决于Proca星的紧凑性。紧凑度足够小的Proca星碰撞后留下稳定的Proca星残骸。但是更紧凑的Proca星碰撞形成一个短暂的${\it hypermassive}$ Proca星,它最终衰变成一个黑洞,尽管暂时被Proca准束缚态包围。不稳定的中间阶段会在波形中留下印记,使其与黑洞正面碰撞的波形不同。最后的准正常振铃相匹配的史瓦西黑洞,即使小的偏差可能会发生,作为充分的非线性和长寿命的Proca准束缚态的签名。对于轨道合并,结果也取决于恒星的紧凑性。对于大多数紧凑型恒星,双星合并形成一个克尔黑洞,它保留了部分初始轨道角动量,被短暂的Proca场残余所包围;在较低紧凑度的情况下,双星合并形成一个大质量的Proca星,有角动量,但不平衡。与先前对(标量)玻色子星的研究一样,当接近最终的平衡态时,这些物体的角动量似乎收敛到零。
2018-11-23 gr-qc
Greybody factors of Proca fields in Schwarzschild spacetime: A supplemental analysis based on decoupled master equations related to the Frolov-Krtouš-Kubizňák-Santos separation
The Institute for Fundamental Study, Naresuan University(纳瑞宣大学基础研究所)
本文研究了Schwarzschild黑洞时空中的Proca场灰体因子,通过分离场方程和Frolov-Krtouš-Kubizňák-Santos变换解耦偶极子部分,利用半解析方法计算透射概率,发现偶极子模式中低质量区域透射概率高于无质量情况,且质量项影响透射概率。
2026-04-09 gr-qc
Proca Stars: gravitating Bose-Einstein condensates of massive spin 1 particles
我们建立了大质量复阿贝尔矢量场(质量$μ$),可以形成引力孤子时,最低限度地耦合到爱因斯坦的引力。这种普罗卡星(PS)有一个固定的,处处规则和渐近平坦的几何形状。然而,Proca场具有谐波时间依赖性(频率$w$),实现了阿贝尔自旋为1的场的Wheeler的geons概念。我们得到PS与球对称(静态)和轴对称(静止)线元素。后者形成了由整数$m\in \mathbb{Z}^+$标记的可数个族。PS,像(标量)玻色子星一样,携带保守的诺特电荷,并且在许多方面与后者相似。特别是,这两种类型的恒星存在的频率范围有限,有一个最大的ADM质量,$M_{max}$,达到中频。对于球对称PS(旋转PS与$m=1,2,3$),$M_{max}\simeq 1.058 M_{Pl}^2/μ$($M_{max}\simeq 1.568,\, 2.337, \, 3.247 \, M_{Pl}^2/μ$),略大于(迷你)玻色子星的值。我们建立扰动稳定性的解决方案的一个子集在球形的情况下,并预计在旋转的情况下,基本模式的类似结论。PS的发现开启了许多研究的途径,重新考虑了50年来对(标量)玻色子星的研究,特别是作为可能的暗物质候选者。
2015-08-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Eccentric mergers of binary Proca stars
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Universidade de Aveiro(阿威罗大学)
研究二进制等质量旋转Proca星的偏心并合,探讨其引力波发射特性,发现相对相位对并合后演化有显著影响,可能形成黑洞、超质量Proca星或动态不稳定旋转Proca星,并产生独特的引力波模式。
2025-04-14 gr-qc
Black holes with synchronised Proca hair: linear clouds and fundamental non-linear solutions
最近的研究在Einstein-Proca系统的黑洞/孤子解方面取得了重要进展。首先,克尔黑洞超辐射不稳定性的完全非线性动力学演化,由Proca场触发,已经显示了一个新的平衡态的形成,一个旋转的黑洞与同步Proca头发。第二,自旋普罗卡星的非线性演化已经确定它们是动态稳定的,不像它们的标量表兄弟。第三,实现了Proca方程在Kerr背景下的可分性。受这些结果的启发,在本文中,我们重新考虑克尔黑洞与同步Proca头发。Proca方程在克尔背景下的可分性使我们能够更详细地研究静止Proca云,特别是它们对不同量子数的依赖性。这些静止的云出现在克尔参数空间中的一组存在线上,具有同步Proca头发的黑洞从那里分叉。我们构造了这些黑洞的存在域,将原始研究中遗漏的基态与第一激发态和表亲标量模型进行了比较,给出了类克尔黑洞和非类克尔黑洞的说明性例子。在消失的事件视界极限,这些毛茸茸的黑洞连接到旋转Proca星的基本状态,其中包括动态稳定的解决方案。
2020-04-20 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of Proca fields in a Schwarzschild-AdS spacetime
本文给出了Schwarzschild-AdS黑洞几何中Proca大质量矢量场的新结果。我们提供了一个第一原理分析Proca矢量场在这种几何结构中使用矢量球谐函数(VSH)分离方法和Frolov-Krtoughness-Kubiztencies ák-Santos(FKKS)方法,分离相关的方程在自旋几何。VSH方法的分析表明,一方面很难区分Proca场电扇区的标量型和矢量型极化,另一方面可以清楚地显示电和磁模式扇区。FKKS方法的分析是在Kerr-AdS时空的非旋转极限下进行的,结果表明,即使在非旋转极限下,该方法也能解释电模扇区中的极化.另一方面,它只捕获三种可能极化中的两种,磁模式扇区丢失。没有这种极化的原因与静态球对称时空中主张量的简并有关。求出了Proca场两种分离方法的自由度和拟正规模,并计算了拟正规模的频率。对于VSH方法中的电模式扇区的频率是通过扩展找到的,其中矩阵系数,Horowitz-Hubeny数值程序,而对于VSH方法中的磁模式扇区和FKKS方法的电扇区,它示出了可以直接使用该程序。每种方法得到的准正规模式频率的值进行了比较,并显示出良好的一致性。这进一步支持的分析方法,在这里提出的行为的Proca场的Schwarzschild-AdS黑洞的背景。
2022-02-10 gr-qc hep-th
Destabilization of black holes and stars by generalized Proca fields
我们证明了广义相对论中的黑洞和恒星可以被非最小耦合向量场的扰动所破坏。在静态和球对称的背景下,我们的分析表明,质量足够小的黑洞和密度足够高的恒星会受到鬼或梯度型不稳定性的影响。这适用于一个大类的矢量张量理论,每当非最小耦合有助于线性动力学的状态与消失的矢量场,并适用于广义普罗卡模型,引发了人们的注意,其潜在的作用,在宇宙学和天体物理学。稳定性标准转化为低尺度理论的相关界限的暗能量和超轻暗物质的情况。
2021-10-14 gr-qc hep-th
Black Holes in Proca-Gauss-Bonnet Gravity with Primary Hair: Particle Motion, Shadows, and Grey-Body Factors
本文研究具有原生毛的 Proca-Gauss-Bonnet 黑洞,通过粒子运动、阴影、ISCO 及场微扰和灰体因子计算,揭示其相对 Schwarzschild 黑洞的可观测偏离。
2025-07-12 gr-qc
Hairy black-hole solutions in generalized Proca theories
我们提出了一个家庭的精确黑洞解的静态球对称背景下的二阶广义Proca理论与衍生的矢量场相互作用耦合到重力。我们还推导出非精确解的幂律耦合模型,包括矢量Galileons和数值计算表明存在的定期黑洞与主头发与纵向传播。内禀矢量-场导数相互作用通常会产生由非平凡场分布引起的二次毛发。对广义相对论的偏离在视界附近最为显著,因此,在强引力区域通过测量引力波(GW)来探测Proca hair是一个千载难逢的机会。
2017-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dirac star in the presence of Maxwell and Proca fields
我们考虑由引力非线性旋量场$ψ$组成的组态,其非线性类型为$λ\left(\barψψ\right)^2$,分别通过耦合常数$Q_M$ [U(1)电荷]和$Q_P$与Maxwell场和Proca场最小耦合。为了确保球对称的配置,我们使用两个自旋$1/2$字段具有相反的自旋。通过数值计算,我们找到了静态Maxwell场、Proca场和静态旋量场的零结点渐近平坦解所描述的具有正Arnowitt-Deser-Misner(ADM)质量的平衡组态族.对于麦克斯韦场的情况下,它表明,随着增加的电荷$Q_M$,对象的质量增加和发散的电荷趋于一个临界值。对于负值的耦合常数$λ$,我们表明,通过选择物理上合理的值,这个常数,它是可能的,以获得配置的质量相媲美的Ekrasekhar质量和有效半径的数量级公里。它使我们能够谈论这种系统的天体物理学解释,将它们视为带电的狄拉克星。反过来,与Proca场的系统中,它示出的配置的质量也随着增加$|λ|$和耦合常数$Q_P$。虽然在这种情况下,数值计算不允许我们对获得与物理上合理的$λ$值相当的质量的可能性作出明确的结论,但人们可以期望,对于所考虑的系统的某些自由参数值,可以获得这样的质量。
2019-05-30 gr-qc
Proca stars with nonminimal coupling to the Einstein tensor
研究了具有质量和非最小耦合的复矢量场的玻色子星(PS)解,即玻色子星(BS)型解。不考虑非最小耦合的存在,PS解是mini-BS型的,但包含它改变性质。对于正的非最小耦合参数,由于演化方程的奇异性,当中心振幅大于某个值时,PS解不存在。对于负的非最小耦合参数,没有这样的奇异行为,但足够增强的数值分辨率要求较大的振幅。无论非零的非最小耦合参数的符号,PS与最大的Arnowitt-Deser-Misner质量和Noether电荷的引力约束。PS的性质与标量张量理论中的BS非常相似,包括健康的高阶导数项。
2017-08-17 gr-qc
Long-lived quasinormal modes of Asymptotically de Sitter Black Holes in Generalized Proca Theory
RUDN University(俄罗斯人民友谊大学)
研究广义Proca理论中渐近de Sitter黑洞的标量扰动,分析其与主发、视界结构和场质量的相互作用,推导出大质量近似公式,并探讨de Sitter-like部分对强宇宙 censorship的影响。
2026-05-19 gr-qc
Linear stability of nonrelativistic Proca stars
Instituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯自治大学圣尼古拉斯德伊达尔戈物理与数学研究所);Departamento de Física, División de Ciencias e Ingenierías, Campus León, Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学莱昂校区科学工程分院物理系);Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas(萨卡特卡斯自治大学物理学学术单元)
研究非相对论性Proca星在一般扰动下的线性稳定性,结合解析和数值方法证明基态始终模式稳定,并识别出几种模式稳定的球对称激发态,可能对自旋1超轻暗物质模型有影响。
2026-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Absence of solid angle deficit singularities in beyond-generalized Proca theories
在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)标量张量理论中,当表征偏离Horndeski理论的参数$α_{\rm H}$在球对称体中心处接近一个非零常数时,存在一个立体角亏损奇点。同时,最近的研究表明,二阶广义Proca理论与大量的矢量场$A^μ$可以一致地扩展到超越广义Proca理论,恢复移位对称GLPV理论在标量极限$A^μ \to \nabla^μ χ$。在超越广义Proca理论的四阶拉格朗日,我们表明,立体角赤字奇点一般是不存在的,由于存在一个时间矢量分量。我们还推导出一个紧凑的对象周围的矢量场的配置文件,并表明矢量Galileons操作的Vainshtein机制的成功是不阻止超越广义Proca理论的新的相互作用。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loss of hyperbolicity and tachyons in generalized Proca theories
本文证明广义Proca理论中导数自相互作用矢量场同样存在双曲性丧失问题,并指出其还可能遭受快子不稳定性,从而揭示这些非物理行为的普遍性。
2023-08-13 gr-qc hep-th
Self-interactions can (also) destabilize bosonic stars
本研究针对球对称Proca-Higgs星的动力学稳定性展开,发现自相互作用在参数空间部分区域会引发不稳定性,打破了自相互作用通常提升玻色星稳定性的认知。
2024-09-12 gr-qc hep-th
Perturbation Dynamics and Structure Formation in Extended Proca-Nuevo Gravity
Institute of Mathematical Sciences, Faculty of Science, Universiti Malaya(马来亚大学理学院数学科学研究所)
本文分析了扩展Proca-Nuevo框架下的宇宙扰动和结构形成,探讨了矢量场对背景膨胀的影响,提出了修正的哈勃演化,并讨论了稳定性条件及对观测的测试基础。
2026-04-23 gr-qc
Asymptotically flat spinning scalar, Dirac and Proca stars
爱因斯坦的引力与自由的、大质量的、经典的基本场的最小耦合允许类粒子解。这些是渐近平坦的,处处非奇异的配置,实现了惠勒的几何子概念:一个局部的自引力能量块,其存在锚定在广义相对论的非线性上,在平坦的时空极限中变得微不足道。在arXiv:1708.05674中,讨论了这些解(也称为恒星或自引力孤子)存在的关键性质-包括物质场的谐波时间依赖性-并对爱因斯坦-克莱因-戈登,爱因斯坦-狄拉克和爱因斯坦-普罗卡模型中出现的恒星进行了比较分析,特别是静态球对称时空的情况。在本工作中,我们将这种分析概括为纺纱解决方案。特别是,自旋爱因斯坦-狄拉克星在这里首次报道。我们的分析表明,在球的情况下观察到的高度的普遍性仍然允许角动量。因此,与经典的场论解一样,这些自引力孤子对相应场的基本费米子或玻色子性质相当不敏感,表现出类似的特征。我们描述了一些物理性质,特别是,我们观察到,旋转的恒星的角动量满足所有模型的量子化条件$J=m N,$,其中$N$是粒子数和$m$是一个整数的玻色子场和半整数的狄拉克场。然而,这种量子化条件的产生方式对于非零自旋场来说更为微妙。
2019-06-12 gr-qc hep-th
Kerr black holes with Proca hair
贝肯斯坦证明,在爱因斯坦引力最小耦合到一个(或多个)真实的阿贝尔Proca场,静态黑洞(BH)不能有Proca头发。放弃贝肯斯坦的假设,即物质继承时空对称性,我们表明,这个模型承认渐近平坦,固定,轴对称,经常在和外面的事件视界BH与Proca头发,偶数个真正的(或任意数量的复杂)Proca字段。为了建立它,我们首先展示了一个测试,复杂的Proca场可以形成束缚态,具有真实的频率,围绕克尔BH:固定Proca云。这些状态存在于超辐射的阈值。在arXiv:1403.2757中,这种云在线性水平上的存在意味着在非线性水平上存在一个新的BH解族。我们证实了这一预期,并明确构建这样的克尔黑洞与Proca头发(KBHsPH)的例子。对于一个单一的复杂Proca场,这些BH形成了可数的家庭与三个连续的参数(ADM质量,ADM角动量和Noether电荷)。他们从克尔解中分支出来,克尔解可以支持静止的Proca云,当视界尺寸消失时,可以简化为Proca星。我们提出了一个家庭的KBHsPH的存在域,以及它的相空间的ADM量。一些物理性质的解决方案进行了讨论,特别是,与克尔黑洞与标量头发,一些时空区域可以相对于视界反转。我们进一步建立了一个无Proca头发定理静态,球对称BH,但允许复杂的Proca字段有一个谐波的时间依赖性,这表明BH与Proca头发在这个模型中需要旋转,没有静态限制。KBHsPH也与…
2016-03-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotically flat scalar, Dirac and Proca stars: discrete vs. continuous families of solutions
经典引力场和电磁场的局部的、近似静止的团块-- $geons$ --的存在早在半个多世纪以前就被证实了。如果我们坚持精确的定态性,那么孤立子的不通过定理就排除了电真空中拓扑平凡的组态。但是静止的、渐近平坦的真子在标量真空中找到了实现,在那里到处都存在非奇异的、局域的场块,称为(标量)玻色子星。类似的真子随后在爱因斯坦-狄拉克理论中被发现,最近在爱因斯坦-普罗卡理论中也被发现。我们确定的共同条件,允许这些解决方案,这也可能存在于其他自旋字段。此外,我们提出了一个比较的球对称几何的自旋$0,1/2$和$1$,强调数学上的相似性和澄清的物理差异,特别是玻色子和费米子的情况下。我们澄清,对于费米子的情况下,泡利的不相容原理防止一个连续的家庭的解决方案为一个固定的场质量,而只有一个离散的集合存在,在玻色子的情况下。
2017-08-18 gr-qc hep-th
Gravitational Baryogenesis in Extended Proca-Nuevo Gravity
本文在扩展Proca-Nuevo引力框架下研究早期宇宙引力重子生成,针对幂律、指数和修正指数三种标度因子求解修正场方程并计算重子与熵之比,证明该比值与观测约束一致,表明EPN引力可解释物质-反物质不对称性。
2025-04-08 gr-qc
Suppression of matter couplings with a vector field in generalized Proca theories
我们推导出的配置文件的矢量场耦合到一个静态和球对称背景下的广义Proca理论的问题。立方Galileon自相互作用导致抑制的纵向矢量分量由于操作的Vainshtein机制。对于四阶和六阶导数相互作用,与小导数耦合的连续极限一致的解对应于具有消失纵模的分支。我们计算了在三次,四次和六阶导数耦合的存在下,由矢量场引起的致密体外部引力势的修正,并表明该模型可以与时间矢量分量上的温和边界下的局部引力约束相一致。五次Galileon相互作用不允许经常解决方案的纵向模式的物质密度迅速下降的身体外。
2017-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Long-lived quasinormal modes and echoes in the Einstein-Gauss-Bonnet-Proca theory
本文用WKB/Padé、时域积分和Frobenius方法研究Einstein–Gauss–Bonnet–Proca黑洞背景下大质量标量场,发现准共振、临界零频泛音、回声及特征幂律尾。
2025-08-26 gr-qc
Neutron stars in the generalized SU(2) Proca theory
本文在广义SU(2) Proca理论中构建静态球对称中子星模型,采用t'Hooft-Polyakov磁单极构型并结合现实核物质状态方程,发现中子星比广义相对论预言更致密,且存在质量超过约2.5倍太阳质量的解,为解释致密天体质量间隙提供了新途径。
2024-11-25 gr-qc
Scalaroca stars: coupled scalar-Proca solitons
本文构造并研究由复标量场和复Proca场组成的球对称孤子星,分析无相互作用及通过α|Φ|^2 A^μA_μ耦合两种情形,发现强相互作用可产生更大质量解,并讨论同步态、实标量场解及自发标量化与矢量化。
2023-04-26 gr-qc hep-th
General Relativistic Polarized Proca Stars
本文通过 3+1 维广义相对论数值模拟,研究了极化 Proca 星和刺猬状场构型的稳定性,发现它们在初始致密度足够大时会坍缩为黑洞,且圆偏振星坍缩阈值最高,线偏振次之,刺猬构型最低。
2023-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Proca in an Expanding Universe
本文将宇宙学常数纳入 Einstein+Proca 系统,并用 GRBoondi 数值模拟发现正 Λ 会使超辐射矢量场由增长转为衰减。
2024-06-17 astro-ph.HE gr-qc
The continuum spectrum of nonrelativistic multi-frequency Proca stars
Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);Universidad Autónoma de Zacatecas(萨卡特卡斯自治大学)
研究多频Proca星作为s=1薛定谔-泊松系统的激发自引力解,发现固定粒子数下它们形成连续族,插值于恒定线极化的离散定态,并分析其线性稳定性。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The imitation game: Proca stars that can mimic the Schwarzschild shadow
一个动态健壮的玻色子星(BS)能产生一个模仿黑洞(BH)的(有效)阴影吗?BH阴影与光环(LR)的存在有关。对于自由玻色子场,产生迷你BS,已知这些恒星可以变得超紧凑-即,具有LRs -但仅限于扰动不稳定解。我们表明,即使考虑不同的自我相互作用,情况仍然如此。然而,一个有效的阴影可以出现在一个不同的方式:如果BS再现存在的最内层的稳定圆轨道(ISCO)的类时测地线(位于$r_{\rm ISCO}=6M$的史瓦西BH的质量M),吸积流形态周围的BH的模仿和有效的阴影出现在天体物理环境。即使球形BS可以容纳稳定的类时圆形轨道一路下降到他们的中心,我们显示沿这样的轨道的角速度可能有一个最大的远离原点,在$R_Ω$,这个规模最近观察到模仿BH的ISCO在某些情况下的吸积流。然后又道:(i)对于自由标量场或四次自相互作用,$R_Ω\neq 0$仅适用于微扰不稳定的BS;(ii)对于更高的标量自相互作用,例如轴子,$R_Ω\neq 0$对于微扰稳定的BS是可能的,但在所探索的参数空间中没有发现具有$R_Ω=6M$的解;(iii)但对于自由向量场,产生Proca星(PS),存在具有$R_Ω\neq 0$的微扰稳定解,并且确实对于特定解存在$R_Ω=6M$。因此,动态鲁棒的球形PS可以模仿阴影的(近)平衡史瓦西BH与相同的M,在天体物理环境中,尽管没有LR,至少在某些观测条件下,我们确认通过比较这…
2021-04-19 gr-qc hep-th
Shadows of boson and Proca stars with thin accretion disks
在这项工作中,我们得到的阴影图像的球对称标量玻色子和Proca星的数值解的解析拟合,当照明的几何薄吸积盘。我们选择了一个由四颗玻色子和四颗普罗卡星组成的样本,其半径范围从更紧凑的$R\sim 9M$配置到更稀的$R\sim 20M$配置,其中$M$是玻色子星的总质量。在这些配置中,没有光子球(不稳定束缚测地线的轨迹),使得这些恒星的光学外观由一个围绕中央亮度凹陷的光环所主导,并且没有其他光环可用。我们表明,如果一个人认为面对的意见和磁盘模型,其发射截断在一些有限的半径,在光度达到其最大值,无论是阴影的大小,以及亮度和明亮区域的深度,在很大程度上受到影响的发射轮廓,与我们的样本中的玻色子恒星的类型和参数的选择有一个次主导的影响。然而,当我们允许吸积盘延伸到足够靠近恒星中心的地方时,这些差异会被显著放大。我们的结果指出,即使玻色子星是无水平的,没有一个光子球,其中一些可能能够产生传统的黑洞阴影状的图像,只要他们的紧凑性是足够大的,从而可能与当前和未来的观测一致。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Screening fifth forces in generalized Proca theories
对于具有导数自相互作用的大质量矢量场,规范不变性的破坏允许除了两个横模之外还传播一个纵模。我们考虑广义Proca理论与二阶运动方程在弯曲的时空和研究如何纵向标量模式的矢量场引力球对称背景。我们明确地表明,三阶自相互作用导致通过Vainshtein机制的纵向模式的抑制。如果相互作用的无量纲耦合不可忽略,这种屏蔽机制就足够有效,可以对引力势进行微小的修正,这与太阳系的引力测试是一致的。我们还研究了与Ricci标量的非最小导数耦合的存在下的四次相互作用,并找到了纵模完全消失的解的存在性。最后,我们讨论的情况下,四次相互作用的效果占主导地位的三次之一,并表明,当地的重力约束下,可以满足一个温和的约束的参数的理论。
2016-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th