Gravitational Shock Waves for Schwarzschild and Kerr Black Holes
导出了Schwarzschild黑洞在普通坐标系下和Kerr黑洞在Boyer-Lindquist坐标系下的引力激波度规。克尔度规讨论了两种情况下:克尔黑洞平行于旋转轴移动的情况下,和垂直于旋转轴移动。然后,从导出的度规的两个性质进行了研究:零坐标的移动和折射角穿过引力激波。这些指标的天体物理应用程序进行了讨论。
1994-04-13 gr-qc
Gravitational entropy of Kerr black holes
广义相对论的经典不变量可以用来近似计算引力场的熵。在这项工作中,我们研究了两个建议的估计标量的基础上构建的外尔张量,在克尔时空。为了评价Clifton、Ellis和Tavakol的建议,我们计算了Kerr时空的引力能量密度、引力温度和引力熵。我们发现,在我们考虑的框架,克利夫顿等人。的估计量不能再现克尔黑洞的贝肯斯坦-霍金熵。结果与以前的估计,作者使用Rudjord-Gr $\varnothing$ n-Hervik方法。我们的结论是,后者代表更好的预期行为的引力熵的黑洞。
2014-07-25 gr-qc
Gravitational self-force on a particle orbiting a Kerr black hole
本文提出了一种计算粒子在克尔黑洞一般轨道上的引力自作用力、电磁自作用力和标量自作用力的实用方法。特别地,我们提供了实现(先前介绍的){ \it模式和正则化}方法所需的所有正则化参数的值。我们还讨论了规范正则化问题,以及克尔时空中引力辐射反应计算中涉及的其他一些问题。
2003-03-17 gr-qc
Generalized Kerr Schild metrics and the gravitational field of a massless particle on the horizon
研究了在任意(静止)黑洞视界上运动的无质量粒子所产生的引力场的结构。这是通过采用广义Kerr-Schild类,其中我们采取的零生成器的地平线作为大地零矢量场和标量函数集中在地平线上。
1999-09-27 gr-qc
Stationary bound states of spin-half particles in the Kerr and Kerr-Newman gravitational fields
利用钱德拉塞卡的Hamilton量证明了克尔和克尔-纽曼引力场中自旋半探测粒子的定态束缚态存在的可能性。如果满足Hilbert条件,g_{00} >0,则具有实离散能谱的Dirac粒子的束缚态可以存在于Kerr场和Kerr-Newman场的外能层表面之外的粒子和内能层表面之下的粒子中。在这种情况下,外部和内部能层的表面扮演着无限高势垒的角色。自旋半量子力学粒子不能穿过克尔场和克尔-纽曼场的能层表面。基于这些结果,我们可以假设存在一种新的旋转类星体,这种星体不存在霍金辐射。这项研究的结果可能导致修订的一些概念的标准宇宙学模型有关的宇宙的演化和相互作用的旋转天体与周围的物质。
2017-04-25 gr-qc
Light-Like Boost of the Kerr Gravitational Field
我们描述了横向和平行于对称轴的克尔引力场的类光增强。在横向的情况下,增强场是脉冲引力波的场,如果源的旋转被移除,则该脉冲引力波具有相对于其位置位移的线奇点。并联升压对源的旋转不敏感。文献中有许多关于克尔引力场类光增强的不同结果。我们的结论证实了Balasin和Nachbagauer [Class.and Quantum Grav.13(1996),731]计算的极限的正确性。为了避免任何歧义,我们的方法是集中在评估光的提升的黎曼张量的克尔时空与度规发挥次要作用。
2003-03-13 gr-qc
Kerr--Schild metrics and gravitational radiation
我们描述的条件,确保Kerr-Schild型的纯辐射场的爱因斯坦方程的解决方案是渐近平坦的未来零无穷大。这样的度量不能描述“真正的”引力辐射从有界源-它表明,邦迪新闻功能消失相同。我们得到了scri+处的总能量和角动量公式。作为一个例子,我们考虑非平稳推广的Kerr度量Vaidya和Patel。将角动量和总能量表示为延迟时间的函数。
2005-02-25 gr-qc
Gravitational Wave Perturbations on a Kerr Background and Applications for Echoes
引力波回波可能意味着物理学超越了广义相对论;然而,搜索回波的几种方法需要将数据拟合到没有物理动机的玩具模板。在这里,我创建了一个程序,从初始条件开始,通过计算调制传递函数,输出更真实的回波形式。
2019-11-17 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole: gyroscope precession
我们分析计算的引力自作用力修正的陀螺仪进动沿稍微偏心赤道轨道的克尔时空,推广以前的结果史瓦西时空。我们的结果是准确的,通过9.5后牛顿秩序和二阶的偏心率和旋转参数。我们还提供了一个后牛顿检查我们的结果的基础上,目前已知的旋转二进制的哈密顿。
2019-07-23 gr-qc
Weak gravitational lensing by Kerr-MOG Black Hole and Gauss-Bonnet theorem
在修正引力(MOG)中,研究了不同参数值下Kerr-MOG黑洞的偏转角。为此,我们采用高斯-邦纳定理,这是首先由吉本斯和维尔纳研究,然后由小野,石原和浅田,谁使用一个广义的光学度规,其中光的偏转观察者和源在有限的距离。利用这种方法,我们研究了Kerr-MOG黑洞的弱引力透镜。我们的计算表明,随着MOG参数($α$)的增加,偏转角变得明显大于克尔黑洞。结果表明,在引力透镜实验中可以考虑MOG效应。
2019-08-04 gr-qc
Gravitational self-force corrections to gyroscope precession along circular orbits in the Kerr spacetime
我们推广到克尔时空以前的引力自作用力的结果陀螺仪进动沿圆轨道的史瓦西时空。特别地,我们给出了对任意Kerr自旋参数有效的规范不变旋进函数沿圆测地线的高阶后牛顿展开式,并表明这些结果与完全后牛顿保守动力学的结果一致。最后,我们提出了强场数值数据的克尔自旋参数的范围内,GSF-PN的结果,和预期的轻发散行为的协议。这些结果为Kerr时空中的自力计算提供了有用的测试基准,并为有效单体模型中自力数据转化为自旋-自旋耦合提供了一条途径。
2018-09-07 gr-qc
Gravitational quasinormal modes for Kerr Anti-de Sitter black holes
研究了四维Anti-de Sitter(AdS)时空中旋转黑洞引力扰动的准正规模.与这些模式相关的拟正规频率的研究与AdS/CFT对应有关。虽然Schwarzschild和Reissner-Nordstrom AdS黑洞的结果已经得到,但Kerr-AdS黑洞的准正规频率是第一次计算。我们解决Teukolsky方程在AdS时空,提供一个二阶和Pade近似的角特征值相关联的Teukolsky角方程。得到了Kerr-AdS的变换理论和Regge-Wheeler-Zerilli方程。
2005-02-11 gr-qc
One dimensional description of the gravitational perturbation in a Kerr background
在克尔背景下的微扰方程被写为一个耦合系统的一维方程的不同模式在时域。数值模拟表明,在引力响应的主导模式是一个对应的模式的初始扰动,使我们能够推测,模式之间的耦合有一个弱的影响,在我们的方程组。我们的结论是,在忽略耦合项的情况下,可以得到一个一维的调和方程,它确实能很好地描述低自旋Kerr黑洞的引力响应,而对于高自旋的Kerr黑洞,只需要很少的耦合就可以描述。这一结果有助于理解克尔背景下的测试场结构,甚至可以有效地生成各种情况下的准确波形。
2010-03-15 gr-qc
Two Kerr black holes with axisymmetric spins: An improved Newtonian model for the head-on collision and gravitational radiation
我们提出了一个半解析的方法来研究两个克尔黑洞通过正面碰撞过程的相互作用。从爱因斯坦场方程的精确解出发,导出了引力辐射发射率的表达式。在这个过程中发出的引力辐射的总量进行计算,并与目前的数值调查。我们发现自旋-自旋相互作用使引力波能量的发射增加到总静止质量的0.2%。我们还讨论了空穴之间自旋交换的可能性。
1997-11-03 gr-qc
Using the Uncharged Kerr Black Hole as a Gravitational Mirror
我们将史瓦西黑洞作为引力镜的可能性的研究扩展到不带电的克尔黑洞的更一般的情况。本文利用赤道平面上的零测地线方程证明了一个关于存在回旋光子时碰撞参量必须满足的条件的定理。我们推导出这些回旋镖光子的方程和发射角的方程。最后,径向零测地线方程的数值积分,以说明回旋镖光子。
1995-10-25 gr-qc
Gravitational Faraday rotation of gravitational waves by a Kerr black hole
引力法拉第旋转(GFR)是大质量物体旋转引起的标架拖曳效应,是透镜引力波(GW)的重要特征之一。在这篇文章中,我们计算了弱偏转极限下引力波的GFR角$χ_g$,假设它被Kerr黑洞(BH)透镜化。我们发现GFR效应改变了透镜GW的初始偏振态。与爱因斯坦偏转角相比,旋转角$χ_g$的主导项是对偏振角的二阶修正,它依赖于BH角动量的可见光分量。这样的旋转是微小的,并且随着初始偏振角而退化。在某些关键情况下,GFR角接近第三代GW探测器网络的探测能力,尽管简并必须被打破。
2022-10-23 gr-qc
Gravitational Faraday rotation of light propagation in the Kerr-Newman-Taub-NUT space-time
本文在弱偏转极限下研究 Kerr-Newman-Taub-NUT 时空中的引力法拉第效应,发现源和观测者远离黑洞时仍存在非零旋转角,其大小取决于黑洞自旋、质量、观测者角位置以及电荷和 NUT 电荷。
2023-07-18 gr-qc
Gravitational instabilities in Kerr space-times
在本文中,我们考虑的不稳定的轴对称模式的可能存在的Kerr时空,导致指数增长的Teukolsky方程的解决方案。我们描述了一个变换,投径向方程,结果分离的变量Teukolsky方程,在一个薛定谔方程的形式,并结合这个方程的解的性质与最近的一些结果的自旋加权球谐函数的渐近行为证明存在一个无限的家庭的不稳定模式。证明了Kerr黑洞内视界以外的定态区域在引力线性扰动下是不稳定的。我们还证明了角动量大于平方质量的Kerr时空是不稳定的,它有一个裸奇点。
2008-09-05 gr-qc
Strong gravitational lensing by a Konoplya-Zhidenko rotating non-Kerr compact object
Konoplya和Zhidenko最近提出了一个超越广义相对论的旋转非Kerr黑洞度规,并利用GW 150914的数据对可能偏离Kerr解的情况进行了估计。本文研究了具有额外形变参数的旋转非克尔时空中的强引力透镜。我们发现视界存在的条件与光子轨道为边缘圆的条件并不矛盾。此外,在强场极限下,被边缘圆轨道覆盖的弱裸奇点附近光线的偏转角呈几何发散。在完全裸奇点的情况下,奇点附近的偏转角趋于某个有限值,其符号取决于旋转参数和变形参数。强引力透镜的这些性质不同于Johannsen-Psaltis旋转非Kerr时空和Janis-Newman-Winicour时空。将银河系中心的超大质量天体模拟为Konoplya-Zhidenko旋转非Kerr致密天体,估计了强引力透镜的观测值,包括两个相对论图像之间的时间延迟.
2016-10-30 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on circular orbits in a Kerr spacetime
我们推广到Kerr时空中现有的粒子围绕Schwarzschild黑洞沿圆形轨道运动的潮汐不变量的自作用力结果。我们得到线性质量比校正的二次和三次电型不变量和二次磁型不变量的系列旋转参数到四阶。然后,我们构建的电力和磁潮汐张量的本征值和分析计算它们通过高后牛顿订单。
2018-06-22 gr-qc
A Kerr Metric Solution in Tetrad Theory of Gravitation
利用轴向平行矢量场,得到了真空引力场方程的两个精确解。其中一个精确解给出了史瓦西度规,而另一个给出了克尔度规。Kerr解的平行矢量场具有轴对称性。当引力源的自旋密度${S_{i j}}^μ$满足$\partial_μ{S_{i j}}^μ=0$时,Kerr度规的精确解包含两个积分常数,一个是源的引力质量,另一个常数$h$与旋转源的角动量有关.研究了Kerr解的奇异性。
2002-04-21 gr-qc
Equivalence and Hermiticity of Dirac Hamiltonians in the Kerr gravitational field
本文证明了Kerr场的Dirac哈密顿量与波函数的标量积平坦的自伴哈密顿量H_η在物理上是等价的。明确地定义了将Hamiltonian和波函数变换到具有平坦标积的η-表示的算子。如果Dirac方程的波函数在Kerr场中的定义域是由绕z轴的二维旋转曲面所限定,则在η-表示中的Dirac方程的哈密顿量和自伴哈密顿量是厄米算符,且标量积相等,(H,H φ)=(H,φ)。
2014-06-08 gr-qc
High post-Newtonian order gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Kerr black hole
本文首次解析计算了{ \it偏心}轨道上小质量粒子围绕{\it自旋}黑洞的Detweiler-Barack-Sago规范不变红移函数。我们的结果给出了混合偏心率和自旋效应的红移贡献,通过偏心率的二阶,自旋参数的二阶,和8.5后牛顿阶。
2016-02-26 gr-qc
Strong gravitational lensing by Kerr and Kerr-Newman black holes
研究了角动量为$a$的Kerr黑洞和附加电荷为$Q$的Kerr-Newman黑洞的强引力透镜.我们首先推导出当光线在光子球附近传播时特别发散的光线的偏转角的解析表达式。在这种强偏转极限下,光线在到达观察者之前可以绕黑洞多次,从而产生相对论图像。然后应用得到的解析表达式计算了超大质量星系黑洞的相对论像的角位置和放大率。在这项工作中,我们专注于参考光轴的最外图像。我们发现,它的角距离从一个最接近的光轴和放大倍数增加的角动量$a$的黑洞的光线与直接的轨道。此外,黑洞的电荷$Q$效应也增加了最外层像与其他像的角间距,以及直接和逆行轨道的放大率。我们将讨论角动量和黑洞电荷效应对相对论图像的潜在可观测性的增加。
2021-06-18 gr-qc
Gravitational waves from extreme mass ratio inspirals around a hairy Kerr black hole
本文计算了带毛Kerr黑洞(HKBH)周围极端质量比旋进(EMRI)发射的引力波,通过求解Dudley-Finley方程获得能量通量并演化圆形轨道半径,发现LISA能够分辨特定参数下的HKBH与Kerr黑洞波形差异。
2023-09-17 gr-qc
Gravitational lensing for a boosted Kerr black hole in the presence of plasma
在弱场近似下,我们得到了增强Kerr黑洞的偏转角。我们还研究了光在等离子体存在下的行为,通过考虑不同的分布:奇异等温球,非奇异等温气体球,等离子体在星系团。我们发现惯性系的拖曳力以及助推参数$Λ$影响偏转角的值。作为应用,我们研究了均匀分布和SIS分布的放大率。
2018-08-31 gr-qc
Gravitational Lensing in Kerr-Newman Anti de Sitter Spacetime
林德勒和伊沙克的方法使人们能够研究光在非旋转和球对称引力透镜附近是如何弯曲的。该方法主要研究宇宙学常数在后件路径中的作用,本文利用Rindler-Ishak方法(RIM)的推广计算了Kerr-Newman anti de Sitter(KNAdS)时空中赤道面上零测地线的偏转角.然后,我们使用天体物理数据,看到的旋转和收费的光的弯曲角的七个不同的恒星和两个黑洞的假设下,有一个KNAdS背景下,一个负的宇宙学常数$Λ$。
2022-08-05 gr-qc
Gravitational waves from a plunge into a nearly extremal Kerr black hole
通过求解非齐次Teukolsky方程,在时域内数值研究了从一个近极值Kerr黑洞中发射的线性引力波。我们考虑自旋黑洞的特定自旋角动量$a/M=1-ε$,我们认为值$ε\geq 10^{-6}$。我们发现了一个有效的准正常衰荡的瞬态行为:准正常衰荡的早期阶段是由根据逆时间的衰减,与频率等于两倍的黑洞的视界频率。$ε$越小,从该瞬态逆时间衰减到指数衰减的转变越晚。这种源,如果存在的话,可能是地面或空间载引力波观测站感兴趣的潜在源。
2016-08-07 gr-qc
Spin wave optics for gravitational waves lensed by a Kerr black hole
本文数值求解含等质量圆双星源项的 Teukolsky 方程,研究 Kerr 黑洞透镜引力波中的自旋与波动效应,发现放大因子功率谱存在依赖螺旋度的小周期振荡。
2024-11-07 gr-qc
Perturbation theory for gravitational shadows in Kerr-like spacetimes
Faculty of Physics, Moscow State University(莫斯科大学物理系)
本文提出一种解析方法,用于计算Kerr-like时空引力阴影的关键参数,精度达$\sim a^5$,并考虑等离子体介质影响。
2026-01-15 gr-qc
Absorption of electromagnetic and gravitational waves by Kerr black holes: Shadows, superradiance and the spin-helicity effect
研究了Kerr黑洞对平面波的吸收。我们计算了吸收截面:有限波长下黑洞阴影的面积。我们提出了一个统一的图片的所有无质量玻色子领域的吸收,集中在轴入射的情况下。我们研究自旋螺旋效应,所产生的拖动帧和螺旋度的偏振波之间的耦合。我们引入并校准了一个扩展的sinc近似,它为强场引力中的自旋螺旋度效应提供了新的定量数据。
2017-07-04 gr-qc
Gravitational Perturbations of the Kerr black hole due to arbitrary sources
我们描述了Kerr黑洞在进出Kerr Schild视界穿透坐标系中的运动。从自然定义在这些坐标的零矢量开始,我们为每种情况下构建零四分体,以及相应的几何量,使我们能够显式地推导出场方程的${Ψ_0}^{(1)}$和${Ψ_4}^{(1)}$扰动标量投影的外尔张量,包括任意源项。这种微扰的描述,包括任意的源,描述在视界穿透坐标是可取的几条线的研究黑洞,并有助于实施的形式主义,旨在研究的演变的时空在该地区的两个黑洞是接近的。
2002-02-06 gr-qc
Numerical Evidence for Non-Axisymmetric Gravitational "Hair" for Extremal Kerr Black Hole Spacetimes with Hyperboloidal Foliations
本文提出极端Kerr黑洞非轴对称引力“毛发”(Ori系数)的表达式,通过数值求解Teukolsky方程,提供其存在及性质的强有力证据。
2025-02-28 gr-qc
Gravitational shockwave on the Kerr-AdS horizon
我推广Dray't Hooft引力冲击波的克尔AdS背景。
2019-04-20 gr-qc hep-th
Gravitational time delay effects by Kerr and Kerr-Newman black holes in strong field limits
我们研究了Kerr和Kerr-Newman黑洞对光线的强引力透镜效应所引起的两个相对论图像之间的时间延迟。光线的轨迹被限制在赤道平面上。利用强偏转极限(SDL)中已知的偏转角形式,我们可以解析地推导出来自遥远光源的光绕黑洞多次并到达观测者的旅行时间的形式。我们发现,质量较大的黑洞或具有自旋的极端黑洞可能具有较大的时滞。黑洞的电荷的效应增强了当一条光线在正轨道上而另一条光线在逆行轨道上时由光线引起的位于光轴的相对侧上的图像之间的时间延迟。相反,当两条光线沿着直接或逆行轨道行进时,在光轴的同一侧上给出图像,电荷效应减少了它们之间的时间延迟。然后我们分别研究了银河系和超大质量黑洞的时间延迟观测
2021-09-26 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole: redshift invariant
目前已知沿着稍微偏心的赤道轨道围绕克尔黑洞运动的粒子的Detweiler-Barack-Sago红移函数的偏心率为二阶,自旋参数为二阶,以及8.5后牛顿阶。我们提高了这样一个规范不变的量的分析计算,包括条款的四阶偏心率在同一后牛顿近似水平。我们还检查,我们的结果同意相应的后牛顿期望相同的数量,通过使用目前已知的哈密顿自旋双星计算。
2019-07-23 gr-qc
Strong field gravitational lensing by hairy Kerr black holes
近年来,由于事件视界望远镜(EHT)的研究结果,人们对黑洞的强引力透镜产生了浓厚的兴趣。EHT的研究结果表明,广义相对论和修正引力理论中的黑洞透镜效应是一致的。这可能有助于我们评估这些模型之间的现象学差异。克尔黑洞也是一些替代引力理论的解决方案,而最近获得的修正克尔黑洞(多毛克尔黑洞),它避开了无毛定理,是由于来自周围流体的额外来源,如暗物质,具有守恒的能量动量张量(EMT)。这些毛茸茸的克尔黑洞也可能是另一种引力理论的解决方案。本文将前人关于Kerr黑洞在强偏转极限下的引力透镜效应的研究推广到具有偏离参数$α$和主发$\ell_0$的多毛Kerr黑洞.有趣的是,偏转系数$\bar{a}$分别随着$\ell_0$和$α$的增加而增加和减小。$\bar{b}$与$\ell_0$和$α$表现出相反的行为。我们还发现偏转角$α_D$、角位置$θ_{\infty}$和$u_{m}$随着$α$的减小而减小,而角间距$s$随着$α$的增大而增大。我们将我们的结果与Kerr黑洞的结果进行了比较,并应用该方法讨论了超大质量黑洞Sgr A* 和M87* 的天体物理结果.我们观察到,Sgr A* 的角位置与Kerr黑洞角位置的偏差不超过$2.6~μ$,M87* 的角位置与Kerr黑洞角位置的偏差不超过$1.96~μ$,这是目前EHT观测所不能分辨的。
2021-06-09 gr-qc
Merger estimates for Kerr-Sen black holes
引力波观测的出现开启了引力理论精密检验的新纪元。对黑洞合并的估计应该来自任何已经建立的引力理论,只要该理论没有被观测所排除。本文考虑了用Kerr-Sen解描述旋转带电黑洞的杂化弦论的低能极限。我们研究了由合并过程产生的黑洞的近似末态自旋和准正规模。
2020-05-05 gr-qc
Gravitational self-force on generic bound geodesics in Kerr spacetime
在这项工作中,我们提出的第一个计算的引力自引力的一般约束测地线在克尔时空中的质量比的一阶。也就是说,由于自身对引力场的影响,一个紧凑的物体绕着一个更大的旋转黑洞运行时,对运动方程的局部修正。这包括耗散效应和保守效应。我们的方法建立在和扩展早期的方法计算赤道轨道上的引力自作用力。特别地,我们从Weyl标量$ψ_4$中重建出射辐射规范中的局部度规扰动,而这又是通过使用半解析频域方法求解Teukolsky方程得到的。随后使用(球形)$l$模式正则化获得引力自作用力。我们测试我们的实现比较大的$l$ -行为对分析已知的正则化参数。此外,我们验证了我们的结果进行比较的长期平均变化的能量,角动量,卡特常数的变化,这些常数的运动推断从引力波通量到无穷大和向下的地平线。
2017-11-27 gr-qc
Kerr black hole surrounded by a cloud of strings and its weak gravitational lensing in Rastall gravity
利用Newman-Janis算法,在不进行复化的情况下,得到了Rastall引力场中被弦云包围的Kerr黑洞的精确解,并研究了弦参数$a_0$对黑洞热力学的影响.进一步,根据这个黑洞解,我们研究了弦云对大质量粒子引力偏转的影响。对于一个接收器和一个源在无限远的透镜对象,我们使用密切黎曼流形方法。当距离有限时,我们应用广义Jacobi度量方法。对于介于这两种情形之间的情形,我们利用Jacobi-Maupertuis Randers-Finsler度量和Gauss-Bonnet定理.我们发现弦参数$a_0$对大质量粒子的引力偏转有明显的修正。我们的结果被简化为广义相对论中被弦云包围的克尔黑洞对光的偏转角。
2021-10-16 gr-qc
Gravitational Waves on Kerr Black Holes II: Metric Reconstruction with Cosmological Constant
本文研究带宇宙学常数的Kerr黑洞线性引力扰动,给出两种辐射规范下度规分量的解析表达式,为全息对应中的数值研究提供基础。
2025-10-09 gr-qc
Parameters estimation and strong gravitational lensing of nonsingular Kerr-Sen black holes
最近一段时间,人们对黑洞的强引力透镜的兴趣激增,这是由于事件视界望远镜(EHT)的结果,它建议比较广义相对论和杂化弦理论中的黑洞透镜。这可能有助于我们评估这些模型之间的现象学差异。基于此,我们考虑了非奇异Kerr-Sen黑洞的引力透镜效应,并将Kerr-Sen黑洞作为特例,计算了强场极限下的光偏转系数$p$和$q$,前者随参数$k$和电荷$b$的增大而增大,后者随参数$b$的增大而减小.我们还发现光偏转角$α_D$减小,角位置$θ_{\infty}$减小得更慢,光子轨道的影响参数$u_{m}$减小得更快,而角间距$s$随着参数$b$和$k$增大得更快。我们将所得结果与Kerr黑洞的结果进行了比较,并应用该方法讨论了超大质量黑洞NGC 4649,NGC 1332,Sgr A* 和M87* 的天体物理结果.反过来,我们也研究了非奇异Kerr-Sen黑洞的阴影,并表明它们比相应的Kerr黑洞和非奇异Kerr黑洞的阴影更小,更扭曲。推导出的圆度偏差$ΔC\leq 0.10$,对于M87* 黑洞阴影,对非奇异Kerr-Sen黑洞参数($a, k$)和($a, b$)施加了约束. $b=0.30M$和$k=0.30M$的最大阴影角直径分别为$θ_d=35.3461\,μ$ as和$θ_d=35.3355\,μ$ as。我们还利用阴影观测量估计了非奇异Kerr-Sen黑洞的参数。
2021-03-24 gr-qc
Gravitational Redshift in Kerr - Newman Geometry
引力质量可以改变时空结构是众所周知的事实,引力红移就是一个例子。静电荷或磁荷也可以改变时空结构,类似于引力质量,从而产生对红移的影响。这也可以被认为是静电和静磁红移。大多数作者在没有考虑旋转物体中存在的静电荷和/或磁荷的情况下报道了引力红移。本文利用Kerr - Newman度规,讨论了带电转动体的质量、转动参数和电荷三个参数对红移的综合影响。已经发现,静电荷和静磁荷的存在增加了所谓的引力红移值。本文还计算了静电荷和静磁荷对带电旋转体在不同纬度上发出的光线的红移量的影响。在给定静电荷和静磁荷值的情况下,计算了引力红移从赤道区到非赤道区的变化。
2015-10-16 gr-qc
Gravitational Waves in Brans-Dicke Theory : Analysis by Test Particles around a Kerr Black Hole
通过分析落在Kerr黑洞中的试验粒子,研究了Brans-Dicke引力理论中的引力波。首先,我们考虑一个测试粒子以恒定的方位角进入一个旋转的黑洞,并计算了标量和张量模式的引力辐射的波形和发射能量。我们发现标量引力波的波形和能量与黑洞的旋转参数$a$和方位角有微弱的依赖关系。其次,我们利用一个非球形尘埃壳层模型,研究了当标量模占主导地位时,粒子落入Kerr黑洞的情况。当黑洞旋转时,即使对于“球对称”壳,张量模式也不会消失,相反,稍微扁球的壳会使它们的能量最小化,但具有非零的有限值,这取决于克尔参数$a$。结果发现,只有在高度球形坍缩时,标量模才占主导地位,但它们永远不会超过张量模,除非对$a/M=0.99$的Brans-Dicke参数$ω_{BD} \lsim 750 $或对$a/M=0.5$的$ω_{BD} \lsim 20,000 $,其中$M$是黑洞的质量.我们的结论是,标量引力波与$ω_{BD} \lsim$几千不占主导地位,除了非常有限的情况下(观察从正面的方向的测试粒子落入史瓦西黑洞或高度球形尘埃壳崩溃到克尔黑洞)。因此,当我们通过观测引力波来确定引力理论时,也需要观测偏振。
1997-01-01 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Kerr black hole: Eccentric equatorial orbits and their asymptotic gravitational-wave fluxes
本文利用Teukolsky的频域和时域方法计算了自旋体在Kerr黑洞的偏心赤道轨道上的引力波通量。自旋体被表示为一个点粒子以下的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的极-偶极近似。通过对这些方程的重新表述,我们不仅可以根据运动常数求出自旋粒子的运动轨迹,而且还提供了一种计算该运动轨迹的方位角频率和径向频率的方法。使用这些轨道量,我们介绍了机械计算通过频域Teukolsky形式主义的能量和角动量通量在无穷远,在地平线上,随着在无穷远的引力应变。我们crosscheck从频域方法获得的结果与从时域Teukolsky方程求解器称为Teukode获得的结果。
2021-06-01 gr-qc
Gravitational lensing around a Kerr-Sen black hole in plasma background
National Institute of Technology, Agartala(阿加塔拉国家理工学院);The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Hemvati Nandan Bahuguna Garhwal Central University(赫马瓦蒂·南丹·巴胡加纳加尔瓦尔中央大学);Centre for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
研究Kerr-Sen黑洞在等离子体中的引力透镜效应,分析黑洞旋转和电荷对光弯曲的影响,探讨等离子体分布对光传播的影响。
2026-04-13 gr-qc
Kerr-Newman Solution and Energy in Teleparallel Equivalent of Einstein Theory
在爱因斯坦理论的远平行等价下,导出了引力场和电磁场耦合的带电轴对称精确解。它由三个参数"$ $--引力质量$M$、电荷参数$Q$和转动参数$a$“来表征,与之相关的度规给出了克尔-纽曼时空。平行矢量场和电磁矢势是轴对称的。然后,我们用引力能-动量计算总能量。能量被发现由其内部和外部共享。关掉电荷参数,我们发现没有能量被克尔-纽曼黑洞的外部共享。
2006-09-21 gr-qc
Gravitational decoupling for axially symmetric systems and rotating black holes
我们介绍了一个系统的和直接的程序来产生毛旋转黑洞的球对称种子溶液变形。我们在重力解耦方法的背景下发展我们的分析,而不诉诸纽曼-詹尼斯算法。作为可能的应用的例子,我们研究如何修改克尔黑洞解周围的流体与守恒的能量动量张量。我们发现了Kerr和Kerr-Newman黑洞的非平凡扩展。我们证明了旋转带电黑洞可以具有与Kerr、Schwarzschild或Reissner-Nordström相同的视界,从而揭示了黑洞周围物质的可能观测效应.
2021-01-21 gr-qc
Gravitational Energy of Kerr and Kerr Anti-de Sitter Space-times in the Teleparallel Geometry
在广义相对论的遥平行等价的哈密顿表述的背景下,我们计算了克尔和克尔反德西特(克尔AdS)时空的引力能。本计算是通过一个表达式的引力场,自然产生的形式主义的约束方程的积分形式的能量。在每种情况下,能量是精确计算有限和任意的类空双球,没有任何限制的度量参数。特别是,我们评估的能量外事件视界的黑洞。
2003-11-17 gr-qc hep-th
Gravitational self-force on eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole
本文首次计算了质量比为一阶的Kerr黑洞偏心赤道轨道上的致密小天体的引力自作用力。这是对物体运动方程的逐点修正(包括保守的和耗散的),因为它自己的引力场被视为对背景克尔时空的线性扰动,而背景克尔时空是由大得多的旋转黑洞产生的。计算建立在最近的进展上构建本地度规和自作用力从Teukolsky方程的解决方案,这导致了计算Detweiler-Barack-Sago红移不变量偏心赤道轨道周围的克尔黑洞在以前的文件。在推导出从Weyl标量$ψ_4$获得自作用力的必要表达式后,我们对方法和数值实现进行了几次一致性检查,包括检查将自作用力的轨道平均与系统外的能量和角动量的平均通量相关联的平衡定律。特别注意的是在我们的方法中的频率模式的总和的逐点收敛特性,确定一个系统的固有损失的精度,任何频域计算的离心轨道上的自作用力必须克服。
2016-08-17 gr-qc
Strong gravitational lensing and shadow constraint from M87* of slowly rotating Kerr-like black hole
由于(i)由于EHT观测的实现,越来越多的人对超大质量黑洞的强引力透镜感兴趣,(ii)关于引力中洛伦兹对称性被打破的可能性及其后果的持续流行话题,我们将利用带有洛伦兹破坏的爱因斯坦熊蜂引力理论研究强引力透镜效应和慢转Kerr的黑洞阴影。就像黑洞。在强引力透镜区,我们首先计算了偏转角,然后将缓慢旋转的类Kerr黑洞视为超大质量M87 * 黑洞,计算了引力透镜的观测量(位置、分离和放大率)以及相对论图像之间的时间延迟。在黑洞阴影区,我们利用下落球吸积研究了LV参数对黑洞阴影区和光子球光度的影响。此外,我们还研究了各种阴影观测量对LV参数的依赖关系,并给出了M87 * 黑洞的EHT观测对LV参数的可能约束。我们发现LV参数对强引力透镜效应、黑洞阴影和吸积物质引起的光子球亮度都有显著的影响。我们的结果指出,未来几代的EHT观测可能有助于区分爱因斯坦熊蜂引力和GR,也给出了一个可能的约束LV参数。
2022-10-16 gr-qc
Effect of gravitational radiation reaction on nonequatorial orbits around a Kerr black hole
分析了引力辐射反应对旋转黑洞轨道的影响。这样的轨道具有三个运动常数:$ι$、$e$和$a$,在牛顿的椭圆轨道极限中,它们分别对应于轨道平面与黑洞赤道平面的倾角、偏心率和半长轴长度。首先,论证了在引力辐射作用下圆轨道($e=0$)仍保持圆轨道。其次,对于椭圆轨道(去除$e=0$的限制),$ι$,$e$和$a$的演化计算到$S$(黑洞的自旋角动量的大小)和$M/a$(其中$M$是黑洞的质量)中的领先阶。随着$a$降低,$ι$升高,$e$降低。
1995-11-22 gr-qc
Strong Field Gravitational Lensing by a Kerr Black Hole
在几何光学和点源近似下,我们考虑克尔黑洞作为引力偏转器。在强场区研究了Kerr黑洞引力透镜的几何结构,该透镜由一个观测者和一个位于较远位置且相对于黑洞的赤道面以任意倾角放置的源组成.对于这种几何,我们感兴趣的零测地线方程在到达观测者之前可以绕黑洞转几圈。这样的光子轨迹是以观察者天空中的角位置来表示的,因此成为“透镜方程”。因此,我们发现任何图像的一个简单的分类方案的基础上两个整数:在极坐标$θ$的转折点的数量,以及绕黑洞的旋转轴的绕组的数量。作为一个应用,并与文献联系,我们考虑银河系中心的超大质量克尔黑洞作为引力偏转器。在这种情况下,我们表明,我们提出的计算方案成功地通过计算的位置和放大率的相对论性图像为不同的源观察者的几何形状。事实上,它表明,我们的一般程序和结果的位置和放大倍率的图像关闭的黑洞的赤道平面,减少和同意众所周知的情况下发现的文献。
2003-09-08 gr-qc
Jacobi Fields and Tidal Effects in Kerr Spacetime
在Kerr引力场描述的中心引力源静止坐标系下,建立了广义相对论潮汐方程。具体来说,观察者是在空间上处于静止的外部克尔时空的详细考虑,实际上,这些基准观察者定义的克尔源的休息框架。在沿基准观测者的世界线建立的费米坐标系中,导出了实验粒子自由运动的广义Jacobi方程。这些方程的解决方案的性质进行了调查与天体物理喷流的现象。
2021-03-21 gr-qc