The latitude dependence of gravitational redshift from rotating body
引力红移的计算通常不考虑物体的旋转。忽略旋转,时空的几何可以用球对称史瓦西几何来描述。自转对广义相对论的影响很大,这给引力红移的研究带来了新的挑战。当考虑旋转时,球对称性丢失,非对角项出现在度量中。时空的几何可以用克尔族的解来描述。本文用克尔度规讨论旋转体的引力红移。在牛顿角动量近似下进行了数值计算。计算了引力红移从赤道区到非赤道区的变化,并详细讨论了其意义。
2013-10-03 gr-qc
An analysis of gravitational redshift from rotating body
引力红移的计算通常不考虑物体的旋转。忽略旋转,时空的几何可以用球对称史瓦西几何来描述。自转对广义相对论的影响很大,这给引力红移的研究带来了新的挑战。当考虑旋转时,球对称性丢失,非对角项出现在度量中。时空的几何可以用克尔族的解来描述。本文利用克尔度规讨论了旋转体的引力红移。在牛顿角动量近似下进行了数值计算。发现引力红移的大小不仅受中心体自旋方向的影响,而且还与光子在中心体上的位置(纬度)有关。计算了引力红移从赤道区到非赤道区的变化,并详细讨论了其意义。
2014-05-21 gr-qc
Gravitational redshift from rotating body having intense magnetic field
众所周知,引力场可以改变时空结构,引力红移就是一个例子。电磁场也可以像引力场一样改变时空。因此,电磁场可以对引力红移产生附加效应。自然界中有许多天体,如中子星、磁星等,它们都具有很强的自转和磁场。本文利用电磁场的作用函数,导出了具有强磁场的旋转物体的引力红移表达式。
2016-06-23 gr-qc
Perturbed $f(R)$ gravity coupled with neutrinos: exploring cosmological implications
本文在耦合中微子的微扰 $f(R)$ 引力框架下,综合 CMB、CC、BAO 与 Pantheon 数据约束关键宇宙学参数,并探讨其对结构形成、宇宙膨胀及哈勃张力的意义。
2025-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Comparative Analysis of Perturbed $f(R)$ Gravity and Perturbed Rastall Gravity Models in Describing Cosmic Evolution from Early to Late Universe Relative to the $Λ$CDM Model
本文利用Jeans波数、MCMC重建的q参数、转变红移及CMB谱峰比较扰动f(R)与Rastall引力,表明二者可无需暗能量解释宇宙各向异性,而f(R)更契合晚期加速。
2025-01-11 gr-qc
Methods for studying the accuracy of light propagation in N-body simulations
它建议使用精确的,宇宙学相关的解决方案,爱因斯坦的方程,以准确量化的精度,通过牛顿N体模拟的射线追踪技术。作为这种研究的一个初始例子,(Green & Wald,2012)中用于在N体结果和牛顿规范中的扰动FLRW度量之间进行的配方被用于研究通过准球形Szekeres模型的光传播。研究是通过推导一组常微分方程给出的牛顿规范度规的角直径距离的表达式进行的。利用这些常微分方程确定了基于准球Szekeres模型的模拟N体数据中的距离-红移关系,并对所得结果的精度进行了估计。然后将结果与精确关系进行比较。从比较中可以看出,所得到的常微分方程可以准确地再现球对称模型中沿径向和非径向测地线的距离-红移关系。非对称Szekeres模型中测地线的再现精度稍差,但仍然很好。这些结果表明,就业的扰动FLRW度量标准的光线追迹技术产生相当准确的结果,至少在距离红移的关系。然而,如果包括其他典型的光线跟踪近似,并且如果允许光穿过几个结构而不是一个结构,则该结论可能无效。
2015-08-15 astro-ph.CO gr-qc
On the perturbed Schwarzschild geometry for determination of particle motion
本文提出了一种计算二体问题(物体加质点,小参数m/M为质量比)运动和辐射反应的新方法。在由史瓦西几何给出的背景曲率中,由引力波产生的波纹,测地线方程确保了辐射反应的存在,也适用于高速和强场。该方法通常适用于任何轨道,但由于非绝热状态(辐射反应和下降时间尺度相等),粒子局部并立即对发射的辐射作出反应,因此径向下降是感兴趣的。能量平衡假设仅用于(发射的辐射等于动能的变化)通过拉格朗日和发散的归一化来确定4速度。Regge-Wheeler-Zerilli-Moncrief径向波动方程的时域解确定了表示极扰动的度量张量,根据该度量张量,本文编写并示出了测地线方程。
1998-01-16 gr-qc
A new approach to the propagation of light-like signals in perturbed cosmological backgrounds
本文提出了一种新的方法来计算扰动FLRW几何中光线的偏转。我们利用测地线光锥(GLC)规范的零射线传播在恒定的角坐标无关的给定(非均匀和/或各向异性)的几何形状的属性。零测地线的引力偏转可以在任何其他规范中通过简单地用GLC角坐标表示给定规范的角坐标来获得。我们应用这种方法的标准泊松规范,包括标量扰动,并给出完整的结果偏转效果的观察方向和观察到的红移到二阶,并高达三阶的领先透镜项。我们还比较了我们的结果与那些目前在文献中,特别是,我们提供了一个新的非平凡的检查以前的结果的亮度redshft关系到二阶宇宙学扰动理论。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The relativistic restricted three-body problem: geometry and motion around tidally perturbed black holes
Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学高等技术学院)
研究围绕潮汐扰动黑洞的几何与运动,揭示潮汐力对引力波相位的影响及非线性耦合机制。
2026-01-21 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Particles creation from JNW quantum perturbed black holes by minimally coupled Klein Gordon scalar free fields
本文通过最小耦合有质量KG标量自由场与JNW黑洞的相互作用,利用渐近模式解和Bogolubov系数计算霍金温度、光度及粒子产生数密度矩阵,揭示其灰体辐射特征,并探讨霍金粒子对产生位置。
2023-11-05 gr-qc hep-th
Towards a Composite Framework for Simultaneous Exploration of New Physics in Background and Perturbed Universe
本文提出复合框架,独立参数化背景与结构增长,发现背景膨胀显著偏离ΛCDM,但结构增长无偏离,并展望Euclid数据可判别暗能量演化或引力修改。
2025-05-13 astro-ph.CO gr-qc
The luminosity distance-redshift relation up to second order in the Poisson gauge with anisotropic stress
我们提出了以前发表的结果的推广,关于扰动红移和亮度红移关系到二阶微扰理论,泊松规范的情况下,在各向异性应力的存在下。因此,结果是有效的一般暗能量模型和(大多数)修改的重力模型。我们使用基于最近提出的“测地线光锥”规范的创新方法。然后,我们比较我们的发现与其他结果,最近出现在文献中,消失的各向异性应力的特定情况下。对于红移和距离-红移关系的非线性和相对论修正,得到一个普遍接受的表达式,对于未来的宇宙学调查是至关重要的。由于这些调查,宇宙将进一步以高精度和非常不同的尺度进行探测,其中非线性和相对论效应可以发挥关键作用。
2015-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
N-body simulations of gravitational redshifts and other relativistic distortions of galaxy clustering
对星系和星系团的大红移巡天提供了第一次机会,可以在观测到的大尺度结构图案中寻找由于引力红移等效应造成的扭曲。我们专注于非线性尺度,并应用准牛顿的方法,使用N体模拟预测的交叉关联函数的两个星系不同的人口的小的不对称性。根据Bonvin等人最近的工作,Zhao和Peacock和Kaiser在星系团上的研究中,我们考虑了与引力红移同阶进入的效应:横向多普勒效应、光锥效应、相对论性光束效应、光度距离扰动和广角效应。我们发现所有这些效应都导致了交叉关联函数的不对称性。量化这些不对称性,我们发现,总的效果是占主导地位的引力红移和光度距离扰动,分别在小尺度和大尺度。通过增加额外的亚分辨率建模的星系结构的大尺度结构的信息,我们发现,信号显着增加,表明结构上的最小尺度是重要的,应该包括在内。我们报告比较我们的模拟结果与测量SDSS/BOSS星系红移调查的配套文件。
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The second-order luminosity-redshift relation in a generic inhomogeneous cosmology
在回顾了最近提出的“测地线光锥”规范中光度红移关系的一般非微扰表达式后,我们展示了如何将其转换为现象学上更方便的规范,从而更好地理解宇宙学扰动理论。特别地,我们提出了一个相当一般的微扰宇宙学的泊松规范的亮度红移关系的完整结果,直到二阶,假设可观的矢量和张量扰动只产生在二阶。这种关系为计算随机不均匀性对精确暗能量宇宙学的影响提供了一个基本要素,我们在最近的一封信中已经预料到了它的结果。更一般地说,它可以与沿着我们过去的光锥传播的类光信号所携带的任何物理信息联系起来。
2012-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Hartle's model using perturbed matching theory to second order: amending the change in mass
Hartle模型描述了广义相对论中二阶微扰理论中孤立致密旋转体的平衡位形。该天体的内部是一个具有正压状态方程的理想流体,没有对流运动和刚性旋转。这个内部在其表面上与一个渐近平坦的真空外部相匹配。扰动采取二阶周围的静态和球对称的背景配置。除了明确的假设,扰动配置构造在一些隐含的前提下,特别是连续的功能描述的扰动在一些背景径向坐标。在这项工作中,我们重新审视模型内的一个现代的一般和一致的理论扰动匹配到二阶,这是独立的坐标和仪表用于描述两个区域加入。我们探索的匹配条件,直到第二阶的全部。我们提出的主要结果是,与原来的假设相反,二阶微扰张量的径向函数$m_0$(在原来的工作中)在恒星表面呈现出一个跳跃,它正比于那里背景位形的能量密度的值.因此,为了保持中心能量密度值不变,扰动位形所需的质量变化必须修正。我们还讨论了在研究恒星变形时出现的一些微妙之处。
2015-08-08 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
The cosmology of $f(R, L_m)$ gravity: constraining the background and perturbed dynamics
North-West University(西北大学);Wolkite University(沃尔基特大学);Entoto Observatory and Research Center, Space Science and Geospatial Institute(恩托托观测与研究中心,空间科学与地理信息研究所);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊马姆穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学);University of Khartoum(喀土穆大学);National Institute for Theoretical and Computations Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
本文研究了$f(R, L_m)$引力模型在解释宇宙加速膨胀和结构增长方面的有效性,通过MCMC模拟和多数据集分析进行约束比较。
2024-06-21 astro-ph.CO gr-qc
Second Order Gravitational Self-Force
小天体上的二阶引力自作用力是极端质量比引力波天文学中的一个重要问题。我们给出了一个处方的第一性原理推导计算的第一和第二扰动度规和运动的小天体移动通过真空背景时空。该程序涉及解决一个“规则场”与指定(足够光滑)的“有效源”,并可以应用于任何规范,产生一个足够光滑的规则场。
2012-06-13 gr-qc
N-Body Simulation of Early Structure Formation from Cosmic String Loops
本研究利用N体模拟,结合Zeldovich近似解析位移,发现宇宙弦环主导高红移晕质量函数,且总晕质量函数近似为宇宙弦与标准ΛCDM贡献之和。
2024-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A quantitative analysis of the effect of box size in N-body simulations of the matter power spectrum
本文基于宇宙屏蔽方法,定量分析宇宙学 N 体模拟中共动盒子尺寸对物质功率谱的影响,发现相对偏差随盒子减小而增大,并给出红移零时 1% 偏差对应的 k_{1%}。
2024-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph