Mode-Coupling in Rotating Gravitational Collapse of a Scalar Field
本文对旋转克尔背景上传播的标量场的模耦合现象进行了解析研究。物理上,这种现象是由于黑洞(或恒星)的旋转而引起的参考系的拖曳。我们发现,不同的模式成为混合在演化过程中的渐近晚时间的尾巴是由一个模式,在一般情况下,有一个角分布不同于原来的。我们表明,一个旋转克尔黑洞变得“秃”慢于球对称史瓦西黑洞。
1999-12-29 gr-qc
Gravitational Collapse of Cylindrical Shells Made of Counter-Rotating Dust Particles
本文用Israel方法给出了连接两个任意圆柱区域的非转动动力薄壳的一般公式。作为它们的应用,研究了由反向旋转尘埃粒子组成的薄壳在膨胀或坍缩时同时发射引力波和无质量粒子的动力学。我们发现,当模型代表一个坍缩壳时,在某些情况下,尘埃粒子的角动量足够强,可以阻止坍缩,从而防止时空奇点的形成,而在其他情况下,它不是,最终在对称轴上形成线状时空奇点。
2000-07-28 gr-qc
On the gravitational radiation from the collapse of neutron stars to rotating black holes
我们提供的细节,并提出额外的结果,从中子星的崩溃旋转黑洞在三维的引力波发射的数值研究。更具体地说,我们集中在使用切除技术的优点和缺点,以及如何替代的方法,切除可以成功地采用。此外,作为源表征的第一步,我们提出了一个系统的讨论,旋转和不同的扰动对波形的影响,从而对引力波中发射的能量。
2007-01-06 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
Axisymmetric Simulations of Rotating Stellar Collapse in Full General Relativity --- Criteria for Prompt Collapse to Black Holes
受波茨坦数值相对论小组最近一篇论文的启发,我们构造了一个新的完全广义相对论下轴对称系统流体动力学模拟的数值程序。在这个代码中,我们解决了爱因斯坦场方程使用笛卡尔坐标与适当的边界条件。另一方面,在圆柱坐标系下求解流体动力学方程。使用这个代码,我们进行模拟研究旋转恒星的轴对称坍缩,从而成为黑洞或新的致密恒星,在完全广义相对论。为了研究旋转对黑洞迅速坍缩判据的影响,我们首先采用多方状态方程$P=Kρ^Γ$,其中$P$,$ρ$和$K$是压力,静止质量密度和多方常数,$Γ=2$ .在这种情况下,塌陷是绝热的(即,熵没有变化),我们可以专注于旋转的裸效应。作为初始条件,我们准备了处于平衡态的刚性和差动旋转的恒星,然后降低压力诱导坍缩。在本文中,我们考虑的情况下,$q \equiv J/M_g^2 < 1$,其中$J$和$M_g$是角动量和引力质量。研究发现,黑洞形成的判据强烈依赖于角动量参数$q$。对于$q < 0.5$,该判据对$q$并不敏感;更准确地说,如果静止质量略大于球形恒星的最大允许值,则形成黑洞。然而,对于$q \alt 1$,它发生了显著的变化:对于$q \simeq 0.9$,最大允许静止质量变成了$\sim 70$ -比球形恒星大80%。
2000-07-19 gr-qc
Late-Time Evolution of Realistic Rotating Collapse and The No-Hair Theorem
我们研究了现实的旋转坍缩的渐近晚期演化的解析。这是通过考虑Teukolsky主方程的渐近晚期解来完成的,该主方程支配着克尔时空上引力、电磁、中微子和标量扰动场的演化。根据旋转黑洞的无毛猜想,我们证明了渐近解在类时无穷大、零无穷大和沿黑洞外视界的渐近区域(其中幂律行为乘以由参考系拖曳引起的振荡项)发展出逆幂律尾。在类时无穷远处和沿黑洞外视界的渐近解的阻尼指数与场的自旋参数无关。然而,阻尼指数在未来零无穷大的自旋相关。在所有三个渐近区域的晚时尾空间依赖于场的自旋参数。由黑洞(或恒星)的旋转引起的参考系的旋转拖曳导致不同多极子的主动耦合。
1998-11-12 gr-qc
Gravitational collapse with rotating thin shells and cosmic censorship
物质在旋转时的引力坍缩是一个几乎未被探索的话题,但它可能对宇宙审查有重要意义。最近,一个方便的设置被确定来解决这个问题,通过考虑在五个维度中两个相等角动量的迈尔斯-佩里时空之间的界面处的薄物质壳。本注记提供了关于这种共齐性-1时空匹配的更多细节,并将其中得到的结果推广到任意更高的奇维。本文还指出,当物质具有负压分量时,渐近平坦时空中壳的振动轨道可以自然地得到。
2015-03-17 gr-qc
Stability and collapse of rapidly rotating, supramassive neutron stars: 3D simulations in general relativity
我们在完全广义相对论下进行了三维数值模拟,研究了快速旋转的超大质量中子星在质量脱落极限下的动力学坍缩稳定性。我们采用了绝热状态方程与$Γ= 2$和重点放在均匀旋转的恒星。我们发现,发病的动力学不稳定性沿质量脱落序列几乎与发病的长期不稳定性。不稳定的恒星在大约一个旋转周期内坍缩成旋转的黑洞。我们还研究了稳定的恒星,已不稳定的压力耗尽(例如,通过相变)或质量吸积的崩溃。在任何情况下,我们都没有发现在新形成的克尔黑洞周围形成大质量盘或任何喷出物的证据,即使祖先正在快速旋转。
1999-11-16 astro-ph gr-qc
Nonlinearly scalarized rotating black holes in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet theory
该研究在爱因斯坦-标量-高斯-贝内特引力框架下,提出克尔黑洞非线性标量扰动不稳定的形成机制,用伪谱法得到多分支非线性标量化旋转黑洞解,并发现其与克尔黑洞的热力学相变。
2023-10-06 gr-qc
Collapse of a Rotating Supermassive Star to a Supermassive Black Hole: Fully Relativistic Simulations
在完全广义相对论中,我们研究了匀速旋转的超大质量恒星(SMS)轴对称坍缩成超大质量黑洞(SMBH)的过程。初始SMS的任意质量$M$是边缘不稳定的径向崩溃和旋转的质量脱落的限制。坍缩同样在早期进行,并导致在中心出现一个明显的地平线。虽然我们的积分在最终平衡达到之前终止,但我们确定最终黑洞将包含系统总质量的约90%,并具有自旋参数$J/M^2 \sim 0.75$。剩余的气体形成围绕初生孔的旋转盘。
2002-05-07 astro-ph gr-qc
Rotating wormhole and scalar perturbation
本文研究了时空中的旋转虫洞和标量扰动。我们找到了类薛定谔方程并考虑了特殊情况的渐近解。
2004-01-10 gr-qc
Stability of rigidly rotating supermassive stars against gravitational collapse
在广义相对论中,我们重新讨论了刚性旋转超大质量恒星(SMS)的长期稳定性。我们假设SMSs处于核燃烧阶段,可以用多方指数$n_p$略小于$3$的多方状态方程来模拟。稳定性是根据转折点法确定的。我们找到了SMSs的$n_p$($2.95 \alt n_p \alt 3$)的合理范围的稳定性条件的拟合公式。这种情况再次证实,虽然非旋转的SMS与质量$\sim 10^5M_\odot$-$10^6M_\odot$可能会经历一个广义相对论引起的准径向崩溃,刚性旋转的SMS与旋转的比例与引力势能($β$)的$\sim 10^{-2}$可能是稳定的崩溃,除非他们能够吸积$\sim 5$倍以上的质量在(相对短暂的)氢燃烧阶段的演变。我们讨论我们的结果的影响。
2016-04-03 astro-ph.HE gr-qc
On the absence of scalar hair for charged rotating blackholes in non minimally coupled theories
在这项工作中,我们检查的有效性的无标量头发定理在带电轴对称静止黑洞的一类广泛的标量张量理论。
2001-05-31 gr-qc
Classifying the Equation of State from Rotating Core Collapse Gravitational Waves with Deep Learning
本文试图回答“给定一个旋转核坍缩引力波信号,能否确定它的核物质状态方程?".为了回答这个问题,我们采用深度卷积神经网络来学习嵌入在旋转核心坍缩引力波(GW)信号中的视觉和时间模式,以预测核物质状态方程(EOS)。使用Richers等人(2017)的1824个旋转核心坍缩GW模拟,其中有18个不同的核EOS,我们认为这是一个经典的多类图像分类和序列分类问题。我们在测试集中获得了高达72%的正确分类,如果我们考虑“前5名”最可能的标签,这增加到高达97%,表明旋转堆芯坍塌GW信号对核EOS有适度和可测量的依赖性。
2021-01-17 astro-ph.IM gr-qc stat.ML
Stationary Scalar Clouds Around Maximally Rotating Linear Dilaton Black Holes
本文研究了在黑洞几何中最大旋转(极值)线性旋转的带电大质量标量场的波动动力学。我们证明了存在一个离散的和无限的家庭的共振描述非衰减固定标量配置(云)包围这些快速旋转的黑洞。所得结果表明了黑洞上极值线性轨道周围潜在的稳态标量场分布(暗物质)。特别是,我们分析计算的有效高度以上的黑洞中心的这些云。
2017-03-22 gr-qc
The deci-Hz gravitational wave signal from the collapse of rotating very massive stars
Monash University(莫纳什大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
研究通过计算旋转300倍太阳质量恒星坍缩产生的引力波信号,发现其在十赫兹范围内具有特征形状,可能适用于模板搜索,十赫兹探测器可能在200 Mpc距离探测到0.5次/年。
2026-04-09 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating scalar field wormholes: the second order approximation
本文讨论了广义相对论中具有负动能的标量场的旋转虫洞。为了解决这个问题,我们使用了慢旋转的假设。一个小的无量纲参数的作用是虫洞喉道旋转的线速度与光速的比值。我们构造了关于小参数的二阶近似的旋转虫洞解。分析表明,旋转虫孔的渐近质量大于非旋转虫孔的渐近质量,旋转虫孔时空中的NEC破坏比非旋转虫孔时空中的弱.
2008-09-11 gr-qc
3D Collapse of Rotating Stellar Iron Cores in General Relativity including Deleptonization and a Nuclear Equation of State
我们目前的结果,从第一个二维和三维模拟的广义相对论采用有限温度状态方程和近似处理的塌缩过程中的去质子化的旋转恒星铁芯的崩溃。我们比较了完全非线性和共形平坦的时空演化方法,发现共形平坦的处理是足够准确的核心坍缩超新星问题。我们重点讨论了旋转坍缩、地核反弹和早期后反弹阶段的引力波(GW)发射。我们的研究结果表明,这些阶段的GW签名比以前估计的更通用。此外,我们跟踪的增长占主导地位的m = 1字符的非轴对称不稳定性,在我们的模型之一,导致延长窄带GW发射在~930 Hz超过几十毫秒。
2007-05-01 astro-ph gr-qc
The Collapse of Differentially Rotating Supermassive Stars: Conformally Flat Simulations
在共形平坦的广义相对论时空中,利用3+1流体力学模拟研究了快速旋转相对论性超大质量恒星的引力坍缩。我们研究了$q \equiv J/M^{2} \sim 1$($J$是角动量,$M$是恒星的引力质量)的差异旋转超大质量恒星从$R/M \sim 65$($R$是恒星的圆周半径)的径向不稳定开始到共形平坦近似失效的演化过程。我们发现$q \gtrsim 1$是一颗径向不稳定的差动旋转恒星,它的坍缩形成了一个黑洞$q \lesssim 1$。阻止$q \gtrsim 1$黑洞形成的主要原因是相当大的角动量停留在表面。我们还发现,大部分的质量密度崩溃相干形成一个超大质量黑洞没有明显的磁盘或酒吧。在没有非轴对称变形的情况下,从径向不稳定性开始的差动旋转超大质量恒星的坍缩是激光干涉仪空间天线中爆发和准正常振铃波的有希望的来源。
2004-07-29 astro-ph gr-qc
Scalar Field Contribution to Rotating Black Hole Entropy
用半经典方法研究了任意D维单参数旋转时空中标量场对熵的贡献。通过引入天顶角相关的截断参数,导出了广义面积律。非旋转极限可以顺利地采取,它产生已知的结果。然后将导出的面积定律应用于(2+1)维Banados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)黑洞和(3+1)维Kerr-Newman黑洞.利用量子化标量场的欧几里德路径积分方法重新证明了广义面积定律。简要讨论了标量场的质量贡献。
2005-10-06 gr-qc
Rotating scalarized black holes: the role of the coupling
本文研究标量-高斯-博内引力中曲率诱导的旋转标量化黑洞,发现大自旋下标量荷并未被显著抑制,且对特定耦合参数解仍处于有效场论适定范围内。
2025-03-19 gr-qc
Collapse of Rotating Supramassive Neutron Stars to Black Holes: Fully General Relativistic Simulations
在完全广义相对论下,通过轴对称模拟研究了均匀旋转的超大质量中子星的引力坍缩终态。作为初始条件提供的旋转恒星对于准径向引力坍缩是边缘稳定的,并且其赤道半径以开普勒速度旋转(即,恒星处于质量脱落极限)。为了模拟中子星,我们采用了多方状态方程为广泛的多方指数为$n=2/3$,4/5,1,3/2和2。我们跟踪了黑洞的形成和演化,并表明无论$n (2/3\leq n \leq 2)$的值如何,最终状态都是克尔黑洞,并且盘质量非常小(初始恒星质量的$< 10^{-3}$)。
2003-10-01 astro-ph gr-qc
Rotating Collapse of Stellar Iron Cores in General Relativity
我们目前的结果,从第一个2+1和3+1模拟的广义相对论采用有限温度状态方程和近似处理的塌缩过程中的去质子化的旋转恒星铁芯的崩溃。我们比较了完整的3+1和共形平坦的时空演化方法,发现共形平坦的处理是足够准确的核心坍缩超新星问题。我们重点讨论了旋转坍缩、地核反弹和早期后反弹阶段的引力波(GW)发射。我们的研究结果表明,这些阶段的GW签名比以前估计的更通用。此外,我们跟踪增长的非轴对称不稳定性占主导地位的m = 1字符在我们的两个模型,导致延长窄带GW发射在~ 920-930赫兹超过几十毫秒。
2007-04-03 astro-ph gr-qc
Collapse of differentially rotating supermassive stars: Post black hole formation
利用广义相对论中的3+1流体动力学模拟研究了差异旋转超大质量恒星的坍缩。我们特别关注崩溃的开始,以了解崩溃SMS的最终结果。我们发现,从平衡星的质量之间的黑洞(BH)和周围的磁盘的估计比是大致相同的数值模拟的结果。这表明,在没有非轴对称不稳定性的情况下,轴对称坍缩的图像足以说明坍缩的最终状态。我们还发现,准周期引力波继续发射后,准正规模式的频率已经衰减。我们还发现,当新形成的BH几乎是极端克尔时,准周期振荡的振幅在演化的后期阶段增强。几何特征,冲击波,和流体的不稳定性建议作为这种放大行为的原因。这种差动旋转SMS崩溃的替代方案可能由LISA观察到。
2009-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Quantum tunneling from rotating black holes with scalar hair in three dimensions
在三维($3D$)Einstein引力场的背景下,利用非最小耦合标量场理论研究了旋转标量头发黑洞(RSHBH)发射的标量粒子和Dirac粒子(费米子)的霍金辐射.将量子隧穿方法与WKB近似相结合,得到了出射粒子穿过事件视界的隧穿率。将得到的隧穿率代入玻尔兹曼公式,我们就得到了$3D$ RSHBH的霍金温度($T_{H}$)。
2015-05-08 gr-qc
Equilibrium states from gravitational collapse of minimally coupled scalar field with non-zero potential
本文研究最小耦合标量场的球对称引力坍缩,通过构造合适的标量场势,证明存在一类解可使坍缩最终达到平衡态。
2023-08-07 gr-qc
Scalar field excited around a rapidly rotating black hole in Chern-Simons modified gravity
本文讨论了在动态CS修正引力下,快速旋转黑洞周围的CS标量场。通过将Kerr时空作为背景,可以微扰地得到CS修正。我们得到CS标量场解周围的黑洞解析和数值,假设一个静态和轴对称的配置。当我们施加边界条件,即标量场在外视界上是正则的,在无穷远处为零时,标量场在内视界上发散。因此,CS标量场在内视界上成为问题。
2014-08-21 gr-qc
Critical collapse in tensor-multi-scalar and non-linear gravity theories: A universal class
研究了张量-多标量引力理论的临界坍缩问题,发现对于任意给定的目标空间,所有共形相关的引力理论都属于同一个普适类。当只存在一个标量场时,将普适性推广到包括一类非线性引力理论。
1999-01-15 gr-qc
Collapse of non-spherically symmetric scalar field distributions
本文研究了具有最小耦合标量场的精确非球模型的坍缩情形。研究了平面对称、环面对称、柱面对称和赝平面对称的标量场坍缩。结果表明,即使标量场具有与暗能量相对应的状态方程,它也可能具有坍缩模。
2011-05-23 gr-qc
Collapse and Expansion of Scalar Thin-Shell for a Class of Black Holes
本文研究了理想流体和标量场共同作用下薄壳的动力学问题。我们采用Israel薄壳理论,以Schwarzschild,Kerr和Kerr-Newmann黑洞的内外区域为例,建立了黑洞的运动方程.我们找到运动方程和有效势的数值解来分析标量壳的坍缩和膨胀。结果表明,标量壳的坍缩和膨胀率随壳半径的变化与电荷参数和转动参数有关。结果表明,有质量的标量壳层导致薄壳层的坍缩,而无质量的标量壳层既有坍缩又有膨胀。
2019-03-08 gr-qc
Bayesian reconstruction of gravitational wave burst signals from simulations of rotating stellar core collapse and bounce
本文提出了一种从恒星核坍缩和核反弹的引力波信号中提取旋转恒星核坍缩物理参数的方法。来自干涉测量引力波探测器的数据可用于提供关于原始模型的质量、坍缩前旋转和核物质状态方程的信息。我们使用广义相对论中旋转恒星核心坍缩模型的最新数值模拟所提供的波形库,并使用主成分分析从它们创建一组正交的本征向量。贝叶斯推断技术,然后用于重建相关联的引力波信号,假设被检测到的干涉检测器。后验概率分布函数推导出的主成分分析特征向量的幅度,和脉冲到达时间。我们展示了如何重建的信号和主成分分析特征向量振幅估计可能提供的信息与核心崩溃事件的物理参数。
2009-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Rotating tensor-multi-scalar solitons
在一类特殊的张量多标量引力理论的背景下,目标空间度规承认一个等距下,该理论是不变的,我们提出旋转真空解决方案,即没有物质领域。这些物体的行为类似于非拓扑孤子,其主要稳定性是由于来自全局对称性的守恒电荷。我们考虑具有两个和三个标量场,不同高斯曲率和四次相互作用系数的理论。正如玻色子星所发生的那样,它们的角动量是量子化的。
2019-12-05 gr-qc
Cauchy horizon stability in self-similar collapse: scalar radiation
通过确定碰撞视界的标量辐射通量,研究了球对称自相似坍缩中柯西视界的稳定性。这个通量被发现是有限的。
2002-10-11 gr-qc
Rotating tensor-multiscalar black holes with two scalars
我们在一组特定的张量-多标量引力理论中构造多毛的黑洞解,其中目标空间包含一个具有周期流的Killing矢量场,该矢量场是一个单参数点变换族的生成元,该点变换族使整个理论保持不变。至于在广义相对论中带有标量毛发的黑洞,它们必须是旋转的物体,因为标量化是由超辐射不稳定性引起的。我们分析了最基本的旋转的解决方案(缠绕数$m=1$)在五个理论,不同的目标空间的高斯曲率的值。研究了这些解的存在区域,以及它们的毛度、视界面积和变形因子。
2020-11-10 gr-qc
Quasinormal modes and stability of higher dimensional rotating black holes under massive scalar perturbations
本文用Leaver连分式方法计算六维单旋转Myers-Perry黑洞在大质量标量扰动下的准正则模式,发现所有模式均衰减且大质量时存在准共振,从而支持该类黑洞的稳定性。
2023-07-10 gr-qc
The global rotating scalar field vacuum on anti-de Sitter space-time
我们考虑了在$n$维反德西特时空中,由绕极轴旋转的观察者所看到的量子标量场的整体真空态的定义。由于正(或负)频率标量场模必须分别具有正(或负)Klein-Gordon范数,我们发现正频率的唯一合理选择对应于静态观测者所看到的正频率。这意味着全局旋转真空与全局非旋转真空是相同的。对于$n\ge 4$,如果旋转观测器的角速度小于反de Sitter曲率半径的倒数,则具有正Klein-Gordon范数的模在旋转观测器看来也具有正频率,我们评论了这一结果对构造全局旋转热态的意义.
2014-12-04 gr-qc
Examining gravitational collapse with test scalar fields
对处于引力坍缩中的测试标量场进行了数值模拟。研究了奇点附近的标量场的行为,并讨论了一般奇点的影响。特别是,我们的例子是第一次确认的BKL猜想的渐近平坦的时空。
2010-05-05 gr-qc
Scalar emission in a rotating Gödel black hole
研究了在最小五维规范超引力下旋转哥德尔黑洞中标量场的吸收几率和霍金辐射。我们发现Gödel参数$j$在灰体因子和霍金辐射中有印记。它在霍金辐射和超辐射中起着与黑洞角动量不同的作用。这些信息可以帮助我们更多地了解在最小五维规范超引力中旋转的哥德尔黑洞。
2008-08-23 gr-qc
Scalar absorption by charged rotating black holes
数值计算了平面无质量标量波以不同入射角入射到Kerr-Newman黑洞的吸收截面。我们研究了黑洞电荷和角动量对吸收谱的影响,并在高、低频极限下将数值计算结果与解析结果进行了比较。
2017-08-10 gr-qc
The rotating solutions beyond the spontaneous scalarization in Einstein-Maxwell-scalar theory
该研究用谱方法数值求解四次耦合EMS理论中的旋转标量化黑洞,确定其自旋-电荷存在域,并揭示自旋对两支解热力学差异及标量场赤道集中分布的影响。
2024-01-24 gr-qc
Dynamics of Scalar Fields in the Background of Rotating Black Holes
对旋转黑洞背景中无质量标量场的演化进行了数值研究。首先,解的波动方程得到缓慢旋转的黑洞。在这种近似下,背景几何被视为一个扰动史瓦西时空,每单位质量的角动量扮演一个微扰参数的角色。对于黑洞角动量的一阶,标量波动方程产生两个耦合的一维演化方程,一个是代表史瓦西背景中的标量场的函数,另一个是考虑旋转的场。对于快速旋转的黑洞,也得到了波动方程的解。在这种情况下,波动方程不允许完全分离变量,并产生二维演化方程。研究表明,对于旋转黑洞,无质量标量场的后期动力学表现出与Schwarzschild背景相同的幂律行为,与黑洞的角动量无关。
1996-06-04 gr-qc
Universal Scaling and Echoing in Gravitational Collapse of a Complex Scalar Field
本文研究了复标量场在黑洞形成阈值处的引力坍缩,假设坍缩是球对称的,且是连续自相似的。通过对常微分方程的少量数值计算,导出了耦合爱因斯坦-标量场方程的一种新的解。肖普图克在球对称引力坍缩中发现的普遍标度和回声行为,以一种稍微不同的形式出现。坍缩的终态的性质推导出来:坍缩留下一个不规则的标量辐射脉冲,在它里面有完全平坦的时空。
1994-12-21 gr-qc
Quantum Creation of Black Hole by Tunneling in Scalar Field Collapse
研究了标量场球对称引力坍缩的连续自相似解,在经典坍缩不产生黑洞的亚临界情形下,研究了量子黑洞的隧穿形成.
1999-05-21 gr-qc
Self-Similar Collapse of Scalar Field in Higher Dimensions
构造了n维标量场球对称引力坍缩的连续自相似解。这些解决方案的定性行为的解释,并提供封闭形式的答案在可能的情况下。利用标量场耦合的等价性,给出了将最小耦合标量场解推广到一般耦合模型的方法。
1998-11-03 gr-qc
Gravitational collapse of homogeneous scalar fields
发现并讨论了引力与自相互作用标量场耦合决定奇点形成的条件。结果表明,在与外部空间适当匹配的情况下,如果边界完全坍缩,则可能产生裸奇点。奇异性的强度有关的问题进行了讨论。
2005-05-27 gr-qc
Gravitational collapse of a minimally coupled massless scalar field
我们在这里研究时空中无质量标量场的演化,它是从一个规则的初始类空面发展而来的。爱因斯坦方程和规则性和边界条件相同的规定。均质和非均质崩溃模型被认为是和我们分析时,奇异性的发生将是同时或否则。在非均匀坍缩情形下,我们刻画了一类产生于标量场坍缩的黑洞解。我们还讨论了类非奇异模型存在的可能性,崩溃几乎可以冻结,如果适当的条件得到满足。
2009-12-13 gr-qc
Formation of Schwarzschild black hole from the scalar field collapse in four-dimensions
我们得到了四维爱因斯坦方程的一个新的自相似解,它代表了球对称、最小耦合、无质量的标量场的坍缩。依赖于某些参数的值,这个解代表裸奇点和黑洞的形成。既然黑洞被确定为史瓦西黑洞,人们自然可以看到这些黑洞是如何作为标量场坍缩的残余而产生的。
2003-07-10 gr-qc
Spherical vacuum and scalar collapse for the Starobinsky R^2 model
模拟了Starobinsky R^2模型的球形真空和标量坍缩。通过考虑量子引力效应得到的这个模型将承认某些无奇点宇宙时空的情况。然而,在真空和标量坍缩中,当物理标量场足够强时,可以形成一个包含中心奇点的黑洞。此外,在中心奇点附近,引力支配着来自势的排斥力,因此在某些情况下,里奇标量被引力推向无穷大。因此,这里所包含的半经典效应并不能避免广义相对论中的奇异性问题。一个强的物理标量场可以阻止Ricci标量增长到无穷大。研究了RlnR模型的真空坍缩,发现当中心奇点接近时,RlnR模型的Ricci标量也可以趋于无穷大.因此,这一特征在真空和f(R)引力的标量坍缩中似乎是普遍的。
2016-08-31 gr-qc
Collapse of differentially rotating neutron stars and cosmic censorship
我们提出了新的结果动力学和引力波辐射的崩溃的差异旋转中子星。我们已经考虑了许多具有不同无量纲角动量J/M^2值的多变恒星模型,其中J和M分别是恒星的渐近角动量和质量。对于J/M^2<1的中子星,“亚克尔”模型,我们能够找到模型,是动态不稳定的,并迅速崩溃到一个旋转的黑洞。坍缩的动力学和随之产生的引力波发射都类似于均匀旋转的恒星,尽管引力波发射的效率总体上有所下降。对于J/M^2>1的恒星模型,即另一方面,我们无法找到动态不稳定的模型,并且发现所有计算的超克尔模型都远离稳定阈值。对于这些模型,只有在非常严重的人为减压之后,才可能发生引力坍缩,然后导致环面发展非轴对称不稳定性,并最终收缩为稳定的轴对称恒星构型。虽然这并不排除裸奇点可以由差动旋转恒星的坍缩产生的可能性,但它也表明宇宙审查没有被违反,并且超克尔祖先的一般条件不会导致裸奇点。
2011-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Singularities in rotating black holes coupled to a massless scalar field
我们采用一种晚时展开方法来研究渐近平坦时空中与无质量标量场耦合的旋转黑洞的内部。我们发现,进入黑洞的标量辐射的衰减通量必然存在一个零奇点在柯西视界和一个中心类空奇点半径$r = 0$。特别是,衰减的流入源的局部云的标量辐射附近的$r=0$的振幅增长无限大的先进的时间$v \to \infty$。标量云不可避免地导致在晚时间$v$处的中心类空奇点,其中$r = 0$附近的曲率像$r^{-αv}$那样发散,其中$α> 0$是常数。
2019-05-12 gr-qc
Rotating stellar core-collapse waveform decompositon: a Principal Component Analysis approach
本文介绍了使用主成分分析作为一种方法来分解的波形目录,以产生一组正交基向量。我们将这种方法应用于一组超新星波形,并将得到的基向量与通过Gram-Schmidt分解得到的基向量进行比较。我们观察到,对于所选的一组波形,这两种方法的性能相当的最小匹配要求高达0.9,14克-施密特基向量和12个主成分所需的最小匹配0.9。这意味着在所选波形中存在许多共同特征。此外,我们观察到所选择的波形具有非常相似的特征,并且可以通过仅分解所选择的目录中的整个波形集合的三分之一来获得0.7的最小匹配。我们讨论了这一观察的影响和主成分分析的特征分解波形目录的优点。
2009-01-15 gr-qc
Correlated Gravitational Wave and Neutrino Signals from General-Relativistic Rapidly Rotating Iron Core Collapse
我们提出了一套新的旋转铁芯崩溃的三维广义相对论流体动力学模拟的结果。我们假设八分圆对称,并专注于轴对称坍缩,反弹,早期postbounce演化,以及相关的引力波(GW)和中微子信号。我们采用了有限温度的核物质状态方程,参数化的电子捕获的崩溃阶段,和反弹后的多物种中微子泄漏计划。后者捕捉到了去轻子化、中微子冷却和加热的重要效应,并能近似预测核反弹后早期演化过程中的中微子光度。我们考虑12个太阳质量和40个太阳质量的前超新星模型,并系统地研究了(i)旋转,(ii)祖结构,(iii)反弹后中微子泄漏动力学,GW和中微子信号的影响。我们证明,GW信号的快速旋转的核心崩溃实际上是独立的祖质量和崩溃前的结构。此外,我们表明,中微子泄漏对GW信号的影响是强的,只有在非旋转或缓慢旋转的模型,其中GW排放不占主导地位的内核动力学。在快速旋转的核心,核心反弹的离心变形的内核激发的基本四极脉动模式的新生质子中子星。随后的全球振荡(f~700-800 Hz)导致GW信号的明显振荡,以及反中微子和重轻子中微子亮度上升的相关强烈变化。我们在坍缩为质子中子星的核心中发现了这些特征,这些恒星的自旋周期<~ 2.5 ms,旋转能量足以驱动超高能核心坍缩超新星爆炸。因此,对核心坍缩事件的联合GW +中微子观测可以提供支持或反对快速核心旋转的强有力证据。[删节]
2013-03-25 astro-ph.HE gr-qc
Spinning and excited black holes in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet theory
我们在Einstein-scalar-Gauss-Bonnet理论中构造了具有二次耦合函数的旋转黑洞。我们映射的旋转基本解的存在域,我们构建径向激发旋转黑洞(包括其存在线),我们表明,有角激发旋转黑洞。从Schwarzschild解分支出来的径向和角向激发解的分叉点遵循一定的规律。
2019-12-12 gr-qc
The rotating black hole interior: Insights from gravitational collapse in $AdS_3$ spacetime
我们目前的结果从旋转黑洞形成的三维渐近anti-de Sitter(AdS)时空的数值研究,专注于黑洞内部的结构。虽然$AdS_3$中的黑洞由于各种各样的原因而引起了理论上的兴趣,但我们选择研究这个系统主要是作为天体物理学(四维)黑洞的玩具模型,这些黑洞是由引力坍缩形成的。我们研究了角动量对事件视界内部几何结构的影响,并看到了作为自旋参数函数的内部结构的质的变化。对于低自旋,我们发现,一个中心类空曲率奇点的形式,连接到一个奇异的,零柯西视界。当自旋超过与迪亚斯、雷尔和桑托斯的线性分析相一致的阈值时,柯西视界上的曲率仍然有界,表明违反了强宇宙审查猜想。进一步增加自旋导致奇点的类空分支的相对大小减小,在第二个阈值以上完全消失。在这些高自旋的情况下,内部演化是由一个规则的柯西视界所限制的,柯西视界一直向内延伸到一个规则的类时原点。我们进一步探讨了测地线聚焦(“引力冲击波”)效应预测发生沿向外分支的内视界,首先描述的Marolf和Ori。值得注意的是,我们在我们形成的所有黑洞中观察到了后期的效应,即使是那些在演化早期内表观视界坍缩至零半径的黑洞也是如此。
2020-04-22 gr-qc