Ultrarelativistic circular orbits of spinning particles in a Schwarzschild field
本文研究了自旋粒子在史瓦西场中的超相对论圆轨道。本文给出了在黑洞的引力场中这些轨道上的高度相对论质子和电子可能的同步电磁辐射的初步估计
2005-07-07 gr-qc
Spinning particles in the Perturbed Schwarzschild-de Sitter Space-Time
参见hep-ph/0304045
2003-04-10 gr-qc
Spinning particles in Schwarzschild-de Sitter space-time
在考虑了史瓦西时空赤道平面中自旋测试体运动的参考情形后，我们将结果推广到史瓦西-德西特时空赤道平面中自旋粒子运动的情形。具体地说，我们得到了质点在这个平面上的转向点的轨迹。当粒子与黑洞的距离为宇宙学常数的平方根倒数时，我们证明了宇宙学常数对粒子运动的影响.
2009-04-08 gr-qc
Self-Force Calculations with a Spinning Secondary
我们计算了由旋转致密天体产生的Schwarzschild黑洞的线性度规扰动，特别是具有（反）对齐自旋矢量的圆形赤道轨道。我们推导出一个两个时间尺度扩展的场方程，伴随着波形生成框架，包括所有的影响，通过第一后绝热顺序，我们使用Regge-Wheeler-Zerilli形式主义在频域中生成的波形，包括完整的效果的自旋波形相位。我们在固定的轨道频率下使用展开进行计算，与以前的方法相比，提高了计算效率并简化了程序。最后，我们提供了第一个完全相对论性的，第一性原理正则化程序规范不变的自力量量的线性顺序自旋。我们用这个程序来产生第一个强场，保守的自我力计算，包括自旋的二级计算德特韦勒的红移不变量。
2021-12-24 gr-qc
Chaotic orbits for spinning particles in Schwarzschild spacetime
我们考虑史瓦西时空中具有自旋的粒子的轨道。使用旋转粒子的Papapetrou-Dixon运动方程，我们解决了轨道，并专注于那些表现出混沌使用庞加莱映射和李雅普诺夫指数。特别地，我们发展了一种比较混沌轨道的李雅普诺夫指数的方法。我们发现了比以前认为的更小的自旋值的混沌轨道，并且自旋可以在天体物理学上实现。
2010-07-10 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for spinning particles on circular orbits in a Schwarzschild spacetime
我们计算引力自作用力修正的潮汐不变量的自旋粒子沿圆形轨道在史瓦西时空。特别地，我们考虑了重电四极潮汐张量的平方和立方以及重磁四极潮汐张量的平方。我们的结果是准确的一阶自旋和通过9.5后牛顿秩序。我们还计算了相关的电型和磁型本征值。
2018-06-09 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们提出了分析知识的偏心膨胀的德特维勒-巴拉克-萨戈红移不变量在史瓦西时空中的9.5后牛顿阶（包括）的$e^2$和$e^4$的贡献，并通过$e^{20}$的更高的偏心率的贡献高达4后牛顿阶。我们将这些信息转化为分析知识的有效单体径向电位$\bar d(u)$，$ρ(u)$和$q(u)$通过9.5后牛顿秩序。我们发现，我们的分析结果与当前相应的数值自作用力数据是兼容的。
2016-05-03 gr-qc
Hyperbolic-like elastic scattering of spinning particles by a Schwarzschild black hole
研究了自旋粒子被Schwarzschild黑洞的散射。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在给定的引力背景场中描述了扩展体的运动。赤道平面被视为轨道平面，自旋矢量以恒定的大小与它正交。的运动方程解析解的封闭形式，以一阶自旋和解决方案是用来计算校正标准测地散射角以及捕获截面的黑洞。
2018-08-17 gr-qc
Stability of circular orbits of spinning particles in Schwarzschild-like space-times
本文研究了类Schwarzschild背景下自旋试验粒子的圆轨道及其稳定性。对于这些时空，运动方程允许代表圆形轨道的解，其中粒子自旋是恒定的并且垂直于轨道平面。对于德西特背景，轨道总是稳定的，粒子的速度和动量沿它们共线。求解了自旋质量比相同的粒子的世界线偏差方程，并利用得到的偏差矢量研究了轨道的稳定性。结果表明，轨道是稳定的对径向摄动。得到了系统抗法向扰动稳定性的一般判据。显式计算的情况下，史瓦西时空导致的结论，轨道是稳定的。
2010-05-18 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
Gauge-invariant perturbations of Schwarzschild spacetime
我们研究了史瓦西时空的无坐标、协变形式的扰动。GHP公式，具有的优点，不仅是协变的，但也四旋转不变的，是用来写下以前已知的奇，偶宇称规范不变量和它们满足的方程。另外，在偶宇称扇区中，给出了一个新的不变量及其所满足的二阶双曲方程。Schwarzschild时空中微扰方程解的变换被转化为GHP形式，即，奇偶校验不变量方程的解是用另一个和极端外尔标量来表示的，而后者的不变量方程的解也是用另一个来表示的。最近，史蒂芬·德特韦勒（Steven Detweiler）以前使用的规范不变量被进一步描述。他的方法被翻译成GHP形式，他的基本不变量在这里。我们还展示了如何这些不变量可以写在曲率不变量。
2016-11-24 gr-qc
Isofrequency pairing of spinning particles in Schwarzschild-de Sitter spacetime
在史瓦西时空中（更一般地说在克尔时空中），强场区存在一对具有相同径向和方位角频率的几何上不同的类时测地线。这种所谓的等离子体配对的出现与引力波观测有关。本文在两个方向上推广了同构配对的结果。首先，我们允许一个（正的）宇宙学常数，即，我们用史瓦西-德西特时空取代史瓦西时空。其次，我们不仅考虑无自旋的测试粒子（即，类时测地线），但也有自旋的测试粒子。在后一种情况下，我们只限于运动在赤道平面内，自旋垂直于这个平面的情况。我们发现，宇宙学常数以及自旋对频率域中束缚运动的描述有明显的影响。
2015-05-21 gr-qc
Analytic motions of spinning particles in Schwarzschild-(anti-)de Sitter spacetime
Shanghai Normal University（上海师范大学）
该研究在Mathisson-Papapetrou-Dixon形式下，利用自旋变形五次多项式分类轨道，解析求解了Schwarzschild-(anti-)de Sitter时空中自旋粒子的运动，发现超过Stuchlík极限时自旋粒子仍可束缚。
2026-11-09 gr-qc
Spinning bodies and the Poynting-Robertson effect in the Schwarzschild spacetime
史瓦西时空中的自旋粒子由于其自旋而偏离测地线行为。当测试辐射场叠加在史瓦西背景上时，无自旋粒子也偏离测地线行为：实际上与辐射场的相互作用，即，辐射的吸收和再发射导致了一种类似摩擦的阻力，这种阻力是牛顿引力中已经存在的众所周知的效应，即坡印廷-罗伯逊效应。在这里，坡印廷-罗伯逊效应扩展到自旋粒子的情况下，通过修改Mathisson-Papapetrou模型描述的自旋测试粒子的运动，占辐射力的贡献。所得方程的数值积分和一些典型的轨道与无自旋的情况下进行了比较。此外，自旋和辐射力之间的相互作用进行了讨论，通过分析偏离圆测地线运动的赤道平面上的贡献时，由于辐射也可以被视为一个小扰动。最后，从测地半径的径向变化量的估计被证明是可测量的原则。
2011-07-14 gr-qc
Confirming and improving post-Newtonian and effective-one-body results from self-force computations along eccentric orbits around a Schwarzschild black hole
我们解析计算，通过6.5后牛顿秩序，二阶的Detweiler-Barack-Sago规范不变红移函数的偏心率部分的小质量在偏心轨道上围绕史瓦西黑洞。利用力学第一定律求解偏心轨道[A. Le Tiec，Phys. Rev. D { \bf 92}，084021（2015）]我们将我们的结果转录为有效单体形式主义的第二径向势的相应准确知识[A. Buonanno和T. Damour，Phys. Rev. D { \bf 59}，084006（1999）]。我们比较了我们新获得的分析信息，几个不同的数值自作用力数据，并发现很好的协议，估计误差范围内。我们还获得，第一次，独立的分析检查最近导出的，比较质量的第四后牛顿阶动力学[T。Damour，P. Jaranowski和G. Shaefer，Phys. Rev. D { \bf 89}，064058（2014）]。
2015-11-14 gr-qc
Linear-in-mass-ratio contribution to spin precession and tidal invariants in Schwarzschild spacetime at very high post-Newtonian order
利用黑洞微扰理论和任意精度的计算机代数，我们得到了围绕Schwarzschild黑洞的圆形轨道上粒子的自旋旋进角和潮汐不变量的质量比线性修正的后牛顿展开式.我们提取系数高达20 pN的顺序从数值计算的结果，精度大于1部分在$10^{500}$。这些结果可以用来校准参数的有效单体模型的紧凑的二进制文件，特别是自旋轨道部分的有效哈密顿量和动态显着的潮汐部分的有效度量的主要径向潜力。我们的计算是在辐射规范中进行的，已知辐射规范在远离粒子的地方是奇异的。为了克服这种不规则性，我们定义了合适的Detweiler-Whiting奇异和规则字段在这个规范，我们设计了一个严格的模式和正则化方法来计算从规则字段构造的不变量。
2015-04-02 gr-qc
Schwarzschild black hole surrounded by quintessential matter field as an accelerator for spinning particles
研究了在经典物质场（SBHQ）包围下的Schwarzschild黑洞背景中，两个内禀自旋为非零的大质量粒子在赤道平面内的碰撞.对于典型的物质状态方程（EOS）参数，我们假设三个不同的值。它表明，对于事件视界外的碰撞，但非常接近它，质心能量（$E_{\rm CM}$）可以增长没有约束，如果恰好有一个碰撞粒子是我们所说的近临界，即，如果它的运动常数被微调，使得它的四动量的时间分量在视界处变得非常小。在所有其他情况下，如果我们遵守粒子自旋的默勒极限，则$E_{\rm CM}$只在视界后面发散。我们还讨论了径向转向点和约束所造成的要求的自旋粒子的亚光速运动。
2020-09-16 gr-qc
Spinning gravimagnetic particles in Schwarzschild-like black holes
本文用度规$ds^2=-f(r) dt^2 + f^{-1}(r) dr^2 + r^2 dΩ^2$研究了类Schwarzschild时空中具有重磁矩的自旋粒子的运动，特别是Schwarzschild，Reissner-Nordstrom黑洞以及Ayon-Beato-Garcia和Barnes-Schwarzschild正则时空.首先，我们介绍了描述这类粒子的哈密顿方程组。在重磁矩为零的情况下，该方程等价于Mathisson-Papapetrou-Tulczyk-Dixon（MPTD）方程。工作在赤道平面，使用所考虑的时空和自旋补充条件（SSC）的对称性所产生的运动常数，我们改变的问题，解决六个微分方程的动量和非零自旋张量分量求解六个代数方程。我们证明了$P_0(r)$分量的方程完全成立，$P_0(r)$可以通过求解一个6阶多项式来得到。我们分析了这个代数系统的解决方案的存在条件的重力磁矩等于单位，这对应于一个重磁粒子，和零，这对应于MTPD系统的相关情况。给出了求解动量$P_μ$的数值算法，并给出了一些求解结果.
2021-11-15 gr-qc
Spinning test particles and clock effect in Schwarzschild spacetime
我们研究了史瓦西时空中自旋测试粒子的行为。使用Mathisson-Papapetrou方程的运动，我们把我们的注意力集中在空间圆形轨道和搜索可观察到的效果，最终可以区分标准的补充条件，即Corinaldesi-Papapetrou，皮拉尼和Tulczyjew。我们发现，如果世界线选择的多极约化，其单位切线，我们表示为$U$是一个圆形轨道，然后也广义动量$P$的自旋测试粒子是一个圆形轨道相切，即使$P$和$U$不是平行的四向量。这些轨道被证明是存在的，因为自旋引起的潮汐力提供所需的加速度，无论我们选择什么补充条件。当然，在小自旋的极限下，粒子的轨道接近于圆形测地线，并且角速度与测地线值的（小）偏差可以是任意符号，对应于可能的自旋向上和自旋向下对准z轴。当两个自旋粒子以相反的方向围绕引力源运行时，它们相对于给定的静态观察者形成一个具有不同到达时间的环。这种差异被称为时钟效应。我们发现，一个非零的重力磁钟效应出现在相反的轨道自旋向上或自旋向下的粒子，即使在史瓦西时空。这使我们能够建立一个正式的类比的情况下（无自旋）测地线的赤道平面上的克尔时空。这一结果可以通过实验得到验证。
2004-10-18 gr-qc
Spinning Particle in Gravitational Field of Black Hole Involving Global Monopole
本文研究了自旋粒子在具有整体引力场的史瓦西时空中的运动轨迹动力学。我们建立了运动方程，并找到了三种类型的轨迹。研究了一个自旋粒子在被另一个粒子或光子踢飞后，原本在包含全局引力的黑洞最内层稳定圆轨道上运动的粒子逃逸到无穷远的条件.本文详细模拟了自旋粒子在包含整体粒子的Schwarzschild时空中的三种运动轨迹，并给出了自旋粒子逃逸的能量和速度。
2014-08-29 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Schwarzschild black hole: Comparing Spin Supplementary Conditions for Circular Equatorial Orbits
Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程描述了广义相对论中扩展试验体的运动。然而，这个方程组是欠定的，并且必须伴随着约束补充条件，即使在其最简单的版本中，这是对应于旋转测试体的极-偶极近似。特别地，施加自旋补充条件（SSC）固定自旋体的质心，即体的质心。在本研究中，我们研究了在围绕大质量黑洞的圆形赤道轨道上移动的旋转测试物体的质心的特征是否在过渡到同一物理物体的另一个质心时得到保留，由不同的控制。SSC。为此，我们建立了一个解析算法，用于导出旋转体的轨道频率，运动在任意的，静止的，具有反射对称性的轴对称时空的背景下，对于Tulzcyan-Dixon，Mathisson-Pirani和Ohashi-Kyrian-Semerák SSC。然后，我们以Schwarzschild黑洞为背景，采用幂级数展开方法，研究了不同SSC中自旋幂级数展开后轨道频率的差异.最后，通过利用质心的位置和自旋的测量在质心的转变下改变的事实，我们对轨道频率的幂展开施加适当的校正，这允许改善SSC之间的收敛。我们的结论是，当我们从一个圆形赤道轨道转移到另一个在Schwarzschild背景下，在一个SSC的变化，SSC之间的收敛只保持一定的权力在自旋展开，它不能实现整个幂级数。
2021-04-22 gr-qc
Spinning test particles in Weyl spacetimes
本文讨论了外尔类静态真空时空中自旋试验粒子沿圆轨道的运动。本文详细研究了叠加Weyl场情况下，对应于单个Schwarzschild黑洞和单个Chazy-Curzon粒子以及两个Schwarzschild黑洞和两个Chazy-Curzon粒子的自旋排列和与背景参数的耦合，给出了标准的补充条件选择.应用重力磁“时钟效应”也进行了讨论。
2014-08-19 gr-qc
Spinning magnetized particles orbiting magnetized Schwarzschild black holes
本文首次利用MPD方程研究具有磁偶极矩的旋转粒子在外部均匀磁场中绕史瓦西黑洞的运动，推导有效势并分析自旋与磁相互作用对ISCO、能量、角动量及碰撞质心能量的影响。
2023-08-10 gr-qc
Some partial solutions of Mathisson-Papapetrou equations in a Schwarzschild field
研究了描述史瓦西场中自旋粒子高度相对论（超相对论）运动的Mathisson-Papapetrou方程在Mathisson-Pirani补充条件下的解析解和数值解.已知的条件S/mr<<1，这是测试粒子所必需的，对所有这些解决方案都成立。得到了非赤道圆轨道的显式表达式，特别是这些轨道存在区域的空间边界。本文研究了自旋粒子由于径向粒子速度的非零初值而偏离r= 3 M的赤道超相对论圆轨道的动力学。它表明，在具体的情况下，自旋可以相当大的影响的形状的超相对论性的轨迹相比，相应的测地线轨迹，在短的时间内，小于一个旋转的粒子围绕史瓦西质量的一个或两个革命的时间。
2006-02-07 gr-qc
From Schwarzschild to Kerr: Generating spinning Einstein-maxwell fields from static fields
克尔解是由史瓦西解通过一个简单的组合的真正的全球坐标变换和不变性变换作用于空间的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的定态解。同样的变换可以用来从任何静态的轴对称位形生成自旋场位形。我们说明了这一点，从连续家庭的Voorhees-Zipoy真空解决方案的家庭赋予质量，角动量，偶极磁矩和四极电矩的解决方案。
1997-10-23 gr-qc hep-th
A conservative effect of the second-order gravitational self-force on quasicircular orbits in Schwarzschild spacetime
在史瓦西黑洞的准圆轨道上运动的致密物体，由于其引力自身的耗散作用，逐渐向内螺旋运动。但除了驱动内旋，自我力量还有一个保守的部分。在二阶自作用力形式主义，我推导出二阶推广Detweiler的红移变量，它提供了一个规范不变的措施保守的影响准圆轨道。我画了一个计算这个量的频域数值方案。一旦该方案得以实施，其结果可用于确定后牛顿理论中的高阶项和有效单体理论中的参数。
2014-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Recurrence analysis of spinning particles in the Schwarzschild background
在这项工作中，自旋粒子运动的史瓦西背景下的动力学进行了研究。特别地，利用庞加莱截面和递归分析的方法来区分混沌和有序。结果表明，轨道运动的混沌或规则性质反映在引力波上。
2019-03-01 gr-qc nlin.CD
Comment on "Chaotic orbits for spinning particles in Schwarzschild spacetime"
\cite{Verhaaren10}的目标是在史瓦西时空中自旋运动的试验粒子的混沌的天体物理相关性。即使研究的结果似乎是在定性与类似的作品，在\cite{Verhaaren10}中提出的研究遭受理论和技术问题。本评论中讨论了这些问题。
2016-04-11 gr-qc nlin.CD
Comparing Hamiltonians of a spinning test particle for different tetrad fields
本文讨论了在[E. Barausse，E. Racine和A. Buonanno，Phys.Rev.D80，104025（2009）]。在证明了最初提出的四元场的组件的总角动量不保存在史瓦西极限，我们分析了其他迄今提出的四元选择。然后，我们引入并彻底检验了视界穿透Kerr Schild坐标中的两个新的四元组场。此外，我们发现，对于Schwarzschild时空背景的线性化自旋哈密顿对应于一个可积系统，而克尔时空，我们发现混沌，这表明一个非可积系统。
2016-02-02 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
Accelerated motion and the self-force in Schwarzschild spacetime
我们提供了扩展的Detweiler-Whiting奇异场沿任意，平面加速轨迹在史瓦西时空中的运动。我们将这些结果转录成模式和正则化参数，计算以前未知的条款，增加了模式和的收敛速度。我们测试我们的结果通过计算沿各种加速轨迹的自作用力。对于非均匀加速圆轨道，我们提出了一个新的1+1D间断Galerkin时域代码，采用有效源的结果。我们还提出了均匀加速圆形轨道和加速约束偏心轨道内的频域处理计算的结果。我们的正则化结果将是有用的计算自洽的自我力的螺旋粒子的世界线加速相对于背景时空。
2018-07-17 gr-qc hep-th
Highly Relativistic Motions of Spinning Particles According to Mathisson Equations
本文讨论了自旋试验粒子相对于史瓦西质量作高度相对论运动时Mathisson方程的物理效应。给出了相应的数值估计。
2008-02-05 gr-qc
Can Schwarzschild Black Holes Be Accelerators of Spinning Massive Particles?
我们知道，两个遵循测地线的大质量粒子围绕黑洞碰撞的质心能量呈现极大值。当黑洞被赋予自旋时，最大能量增加，对于最大旋转的黑洞，这种能量会爆炸，原则上，提供了一个独特的基础物理探测器。这项工作扩展了后者的研究，认为碰撞粒子具有内在的角动量（自旋），描述了汉森-雷吉-霍曼理论的自旋粒子。通过分析自旋粒子在非旋转黑洞周围的平面轨迹，发现不变量碰撞能显著增加，并讨论了径向转向点、因果约束和理论的局限性.
2016-03-14 gr-qc hep-ph
Spinning test-body orbiting around Schwarzschild black hole: circular dynamics and gravitational-wave fluxes
我们考虑一个旋转的测试机构在圆周运动的非旋转黑洞和分析不同处方的身体的动力学。本文首次比较了Tulczyjew自旋补充条件下的Mathisson-Papapetrou形式、Pirani自旋补充条件和Ohashi-Kyrian-Semerak自旋补充条件，以及[Phys.~修订版~ D.90，~044018（2014）]。我们分析了四种不同的动力学的ISCO位移和坐标不变的结合能，分离高阶自旋贡献的自旋轨道贡献。通过求解非齐次$(2+1)D$ Teukolsky方程计算了自旋体产生的渐近引力波通量，并对不同情况进行了比较。对于小的轨道频率$Ω$，所有的处方减少到相同的动力学和相同的辐射通量。对于大频率，${x \equiv (M Ω)^{2/3} >0.1 }$，其中$M$是黑洞质量，特别是对于正自旋（与轨道角动量对齐），观察到不同动力学之间的显著差异。对于大的正自旋，ISCO位移可以相差两倍;对于Ohashi-Kyrian-Semerak和Pirani SSC，ISCO分别围绕无量纲自旋$\sim0.52$和$\sim0.94$发散。在自旋轨道部分的能量的偏离哈密顿动力学是最大的Ohashi-Kyrian-Semerak SSC，它超过了$10\%$的$x>0.17$。Tulczyjew和Pirani SSC在几乎整个自旋和频率范围内表现兼容。我们的研究结果将有直接的应用，包括自旋…
2019-08-07 gr-qc
Chaos motion and Periastron precession of spinning test particles moving in the vicinage of a Schwarzschild black hole surrounded by a quintessence matter field
本文的主要目的是研究在经典物质场（SQBH）作用下，自旋粒子绕史瓦西黑洞的运动轨迹。我们从自旋的测试粒子围绕SQBH的动力学开始，它是由Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程在极-偶极近似下，其中的引力场和更高的多极粒子被忽略。根据鞍点的类型，对有效势进行了分类，并讨论了混沌轨道的可能性。讨论了自旋粒子在SQBH周围的最内稳定圆轨道（ISCO），以及粒子自旋参数$S$和状态方程参数$ε$的影响.之后，研究了在SQBH附近近圆轨道上运动的自旋粒子的近星点进动，直到一阶自旋修正。值得注意的是，粒子自旋的加入改进了非自旋粒子的结果，也阐明了SQBH的一些有趣的观测性质。此外，我们讨论了采用一阶自旋修正分析ISCO的后果，以及比较我们的结果Schwarzschild黑洞，以确保他们是一致的极限时，状态方程参数$ε=-1/3$和归一化因子$α\to 0$。
2022-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Spin precession in the Schwarzschild spacetime: circular orbits
我们研究了非零静止质量自旋测试粒子在史瓦西时空中沿圆形轨道运动的行为，在这种情况下，自旋张量的分量允许沿轨道变化，推广了以前的一些工作。
2005-06-03 gr-qc
Spinning particle dynamics, epicyclic frequencies, and transient QPO signatures in Schwarzschild spacetime
School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Tashkent University of Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；Tashkent State Technical University（塔什干国立技术大学）；Physics Department, Faculty of Arts and Sciences, Eastern Mediterranean University（东地中海大学文理学院物理系）；Physics Department, School of Foundational Studies and Education, Mapúa University（马普阿大学基础研究与教育学院物理系）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）
研究史瓦西时空中自旋测试粒子运动，在特定近似和条件下，推导相关物理量，构建周期轨道，关联李雅普诺夫指数与分离线结构，提供解析联系，还研究了此类粒子周期轨道产生的引力波。
2026-07-15 gr-qc
Highly relativistic spinning particle in the Schwarzschild field: Circular and other orbits
考虑了Schwarzschild背景下Mathisson-Papapetrou方程在Mathisson-Pirani和Tulczyk-Dixon补充条件下的解.研究了在这种背景下自旋粒子的高度相对论性圆轨道的存在区域以及粒子的轨道速度与其自旋和径向坐标的关系。结果表明，与无自旋粒子的仅存在于$r=1.5 r_g(1+δ)$，$0<δ\ll 1$中的高度相对论性圆轨道不同，自旋粒子的相应轨道可以存在于更宽的空间区域中，且该区域的维数与补充条件密切相关.在Mathisson-Pirani条件下，给出了描述自旋粒子从$r>1.5 r_g$出发的非圆高度相对论轨道的一些典型情形的新的数值结果.
2012-06-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Schwarzschild black hole as particle accelerator of spinning particles
结果表明，在Schwarzschild背景下，自旋粒子存在Bañados-Silk-West效应的直接对应。这意味着如果两个粒子在黑洞视界附近碰撞，它们在质心系中的能量可以无限增长。在这样做的过程中，当粒子的参数几乎被微调时，所谓的近临界轨道扮演着至关重要的角色。所讨论的碰撞的直接场景仅在能量质量比\thinspace $E/m<\frac{1}{2\sqrt{3}}$的限制下是可能的。然而，如果考虑多重散射，这对于$E\geq m$也是可能的。
2016-06-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Exceptional points and the breaking of Schwarzschild isospectrality under local potential perturbations
本研究通过局域势微扰分析Schwarzschild黑洞的奇偶宇称准正规模，发现等谱性被破缺，例外点呈宇称选择性合并，并揭示了渐近Chandrasekhar-Detweiler因子对分离和临界振幅的调控作用。
2026-09-21 gr-qc hep-th
Robust topological invariants of timelike circular orbits for spinning test particles in black hole spacetimes
College of Physics Chengdu University of Technology（成都理工大学物理学院）
研究自旋测试粒子在黑洞时空中的时状圆轨道拓扑不变量，发现其拓扑结构与自旋无关，为引力波形解释提供拓扑基础。
2026-02-02 gr-qc
Spin-geodesic deviations in the Schwarzschild spacetime
通过对测地线偏差概念的推广，研究了史瓦西时空中自旋粒子的轨迹对圆测地线的偏差。在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中，假设自旋参数足够小，使得在自旋变量以及测地线偏差中线性化运动方程是有意义的，自旋曲率力向附近测地线所满足的线性常微分方程的二阶系统添加了额外的驱动项。选择测地线运动的初始条件导致的解决方案的偏差完全是由于自旋曲率力，人们发现，自旋粒子的位置为一个给定的固定的总自旋振荡大致在一个椭圆内的平面垂直于运动，而方位角运动经历类似的振荡加上一个额外的长期漂移随自旋方向而变化。
2014-08-21 gr-qc
Two-body gravitational spin-orbit interaction at linear order in the mass ratio
我们分析计算，线性顺序的质量比，“大地”自旋进动频率的一个小的自旋体绕一个大的（非自旋）机构的八个半后牛顿秩序，从而扩展以前的分析知识，这是有限的第三后牛顿水平。这些结果是应用解析引力自作用力理论对Detweiler规范不变红移变量的一阶导数水平推广得到的。我们将所得结果与S.~ R.~ Dolan等人[Phys.修订版本\ D { \bf 89}，064011（2014）]。我们的新的，高后牛顿阶的结果捕获的数值数据所表现出的强场特征。我们认为，自旋旋进将作为$\approx -0.14/(1-3y)$发散的光环是接近。我们转录我们的运动学自旋进动的结果到一个相应的改进的分析知识的两个（规范不变）有效的陀螺重力磁比表征自旋轨道耦合内的有效单体形式主义。我们提供了简单，准确的分析适合自旋进动和有效的陀螺重磁比。后一种拟合预测，在到达光环之前，对陀螺重磁比的线性质量比修正改变了符号。这种强场预测对于改进并合自旋双星的解析模拟可能是重要的。
2014-04-10 gr-qc
Mathisson Equations: Non-Oscillatory Solutions in a Schwarzschild Field
研究了Schwarzschild场中Frenkel-Mathisson补充条件下的Mathisson方程。本文讨论了描述自旋试验粒子本征质心运动的解的选择问题，并提出了高相对论性运动的计算方法。在研究引力自旋轨道相互作用对粒子世界线和轨道的可能影响时，这些运动对天体物理学非常重要。
2008-02-05 gr-qc
Perturbative effects of spinning black holes with applications to recoil velocities
最近，我们提出了一个增强的Regge-Wheeler-Zerilli形式主义的一阶扰动的史瓦西背景，其中包括一阶校正由于背景黑洞自旋。利用这种形式，我们研究了自旋黑洞双星系统的引力波反冲效应。这使我们能够更好地理解在旋转黑洞双星的全数值模拟中观察到的大反冲的起源。
2010-11-11 gr-qc
Nonequatorial circular orbits of spinning particles in the Schwarzschild-de Sitter background
本文研究了描述Schwarzschild-de Sitter背景中自旋粒子非赤道圆轨道的Mathisson-Papapetrou方程的解析解，并强调了宇宙学常数的作用。它示出，一般来说，一个高度相对论性的速度的粒子是沿这种类型的轨道的运动的必要条件，与位于接近的位置的静力平衡，其中低速度的轨道是可能的。根据粒子的自旋取向与轨道速度之间的相关性，一些可能的非赤道圆轨道是由于自旋-引力耦合对粒子的排斥作用而存在的，另一些则是由于吸引作用而存在的，并分析了相应轨道上粒子的能量值。
2018-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Innermost stable circular orbits of spinning test particles in Schwarzschild and Kerr space-times
我们考虑经典自旋测试粒子在Schwarzschild和Kerr度规中的运动，并研究最内层稳定圆轨道（ISCO）。本文的主要目的是在黑洞自旋矢量、粒子自旋矢量和轨道角动量矢量共线的情况下，解析地得到自旋试验粒子的ISCO参数（半径、总角动量、能量、轨道角频率）的小自旋修正。我们解析地导出了任意Kerr参数$a$的小自旋线性修正。详细讨论了Schwarzschild黑洞、慢转黑洞和极端Kerr黑洞的情形。对于慢旋转黑洞，得到了$a$和粒子自旋$s$项的ISCO参数的二次方.从公式中可以看出，当自旋和角动量平行时，自旋-轨道耦合具有吸引性，而当它们反平行时，自旋-轨道耦合具有排斥性。对于具有同向旋转粒子的极端Kerr黑洞，我们成功地找到了任意自旋极限ISCO参数的精确解析解。结果表明，ISCO半径和频率的极限值不依赖于粒子的自旋，而能量和总角动量的极限值则依赖于自旋.我们还考虑了任意半径的圆轨道，并找到了在给定半径下总角动量和能量的小自旋线性修正.还明确地写出了任意$a$和$s$的ISCO参数的数值计算的方程组。
2015-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Equations of Motion of Schwarzschild, Reissner-Nordstrom and Kerr Particles
从适当的场方程提取的相对论运动的史瓦西，Reissner-Nordstrom和克尔粒子在外场中移动的技术的动机和说明。关键的假设是：（a）粒子是孤立的，（b）在粒子附近，由它们的运动产生的辐射波阵面是光滑变形的球体。在这种方法中不出现发散积分。这些微粒不是供试微粒。然而，该形式主义被用来推导自旋测试粒子的Mathisson-Papapetrou运动方程，忽略自旋-自旋项。
2015-08-11 gr-qc
Motion of Spinning Particles around Black Holes
旋转粒子围绕致密物体的运动，例如围绕超大质量黑洞运动的旋转恒星物体，由微分方程描述，一般来说，不可积。在这项工作中，我们提出了一个计算代码，集成的运动方程的旋转粒子运动在赤道平面的球对称时空，并给出了其轨迹的可视化表示。该代码是开源的，免费提供和模块化的，因此用户不仅可以将其应用扩展到Schwarzschild度量，还可以扩展到其他背景。
2023-02-23 gr-qc
Periodic orbits and gravitational waveforms of spinning particles in nonlocal Gravity
Universidad Católica del Maule（马乌莱天主教大学）；South China University of Technology（华南理工大学）；Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学）
本文研究非局域引力中自转粒子周期轨道及引力波形，通过分析参数ζ和b对有效势能和内稳圆轨道的影响，验证了非局域引力与广义相对论的可区分性。
2026-02-17 gr-qc
Motion of a spinning particle around an improved rotating black hole
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件，研究了在量子改进的旋转黑洞（RBH）时空赤道面上运动的自旋测试粒子的圆轨道.这个背景度规包含了一个依赖于位置的引力常量$G(r)$，它的行为决定了对最内稳定圆轨道（ISCO）性质的量子修正。结果表明，量子改进的RBH的事件视界半径和ISCO半径都小于Schwarzschild和Kerr解的半径.
2023-02-23 gr-qc
Dynamics of spinning test bodies in the Schwarzschild space-time: reduction and circular orbits
Ural Mathematical Center, Udmurt State University（乌拉尔数学中心，乌德穆尔特国立大学）
本文研究了Schwarzschild时空中旋转测试体的运动，通过简化分析发现新的圆轨道，并利用Poincare图研究周期解的分支。
2026-07-24 gr-qc math.DS
Growth of resonances and chaos for a spinning test particle in the Schwarzschild background
恒星质量致密物体进入超大质量黑洞的吸气被称为极端质量比吸气。在最简单的近似中，紧凑物体的运动被建模为大质量黑洞的时空中的测地线，由于辐射能量和角动量，轨道衰减，从而产生高度规则的螺旋。然而，一旦考虑到次级致密体的自旋，可积性就会被打破，并出现长时间的共振和混沌运动。我们数值积分的运动的旋转测试机构在一个非旋转的黑洞和分析它使用各种方法。我们首次表明，共振和混乱，可以发现，即使是天体物理值的自旋。另一方面，我们设计了一种方法来分析共振的增长，我们得出的结论是，我们观察到的共振只是由自旋的二次项引起的，并且在小质量比极限下通常会保持非常小。最后但并非最不重要的是，我们计算重力波形数值求解Teukolsky方程在时域和建立，他们携带的运动的动力学信息。特别是，我们表明，时间序列的引力波应变可以用来辨别规则的混沌运动的源。
2019-11-01 gr-qc nlin.CD
Dissipation in extreme-mass ratio binaries with a spinning secondary
本文给出了具有自旋次级星系的极端质量比双星的引力波通量平衡定律。这个定律将辐射到零无穷远并穿过事件视界的能量（角动量）通量与克尔时空中一般（非共振）束缚轨道的次级轨道能量（角动量）的局部变化联系起来。作为一个明确的例子，我们计算这些量的自旋对齐的身体周围的史瓦西黑洞的圆形轨道上移动。我们执行此计算分析，通过高阶后牛顿展开，并在两个不同的计量数值。利用这些结果，我们明确证明了我们的新平衡定律成立。
2020-02-25 gr-qc
