GUP modified Hawking Radiation and Transmission/Reflection Coefficients of Rotating Polytropic Black Hole
本文研究了在Boyer-Lindquist坐标下旋转多方黑洞的GUP(广义不确定原理)修正的霍金辐射。为此,我们应用GUP修正的Klein-Gordon方程研究了标量粒子从多变黑洞中的量子隧穿。将径向波动方程化为一维薛定谔方程,导出了辐射的反射和透射几率。详细讨论了如何导出该黑洞的反射和透射概率(灰体因子)。结果以图形的方式描绘,并作出了有关的物理解释。
2021-07-25 gr-qc hep-th
The generalized Vaidya spacetime with polytropic equation of state
本文研究具有多方态方程的广义Vaidya时空,求解爱因斯坦及爱因斯坦-麦克斯韦方程得到质量函数显式解,并证明裸奇点形成条件与多方指数无关。
2024-02-25 gr-qc
Spherical polytropic balls cannot mimic black holes
所谓黑洞阴影,是在光学观测黑洞的精细图像中,预计会出现的暗区。它实质上是一个黑洞的吸收截面,阴影的边界由不稳定的光子圆轨道(UCOP)决定。如果存在一个具有UCOP但没有黑洞视界的致密天体,它可以提供与黑洞相同的阴影像,而阴影像的探测不能作为黑洞存在的直接证据。然后,本文研究了在适当的条件下,这种紧对象是否存在。本文对具有单一多变指数的理想流体的静态球形多变球进行了深入的研究,并对一个典型的分段多变球进行了研究。我们的结果是,我们所研究的球形多变球,如果中心的声速是亚光速(慢于光速),则不具有UCOP。这意味着,如果本文所处理的多面体是致密天体中恒星物质的一个好模型,那么阴影像的探测就被认为是黑洞存在的一个好证据。作为副产品,我们在亚光速条件下,找到了单折射率多变球的质径比(M/R)的上界,M/R < 0.281。
2016-03-07 astro-ph.CO gr-qc
Constructing regular black holes from multi-polytropic equations of state
本文利用多方态方程构造满足 TOV 方程且具有非零核心的规则黑洞解,研究其排斥引力效应、黑洞遗迹向暗能量源的转变以及向规则排斥性相对论致密天体的过渡,并从拓扑热力学缺陷角度进行解释。
2025-02-04 gr-qc
Accretion on Reissner-Nordstrom-(anti)-de Sitter Black Hole with Global Monopole
本文研究了具有整体负电荷的Reissner-Nordström反德西特黑洞的吸积。利用等温和多方状态方程讨论了黑洞上稳态、球对称、非旋转吸积的一般解。在等温流动的情况下,我们考虑了一些特定的流体,并推导出它们的解决方案,以及在音速点。然而,在多变流体的情况下,我们只计算一般表达式,因为多变测试流体不存在全局(邦迪)解。此外,还研究了流体对质量吸积速率的影响。此外,大的吸积参数$β$极大地抑制了最大吸积速率。
2016-10-04 gr-qc
Gravitational instability of polytropic spheres containing region of trapped null geodesics: a possible explanation of central supermassive black holes in galactic halos
研究了最近引入的广义相对论多变球中引力波的行为,该球包含一个围绕稳定的零圆测地线半径延伸的被困零测地线区域,对于多变指数$N>2.138$和相对论参数,该区域可以存在,给出中心压力$p_\mathrm{c}$与中心能量密度$ρ_\mathrm{c}$的比值,大于$σ= 0.677$ .在这种多面体的俘获区中,轴向引力波扰动的有效势类似于超紧均匀密度天体的有效势,因此给出了类似的长寿命轴向引力模。这些长期存在的线性扰动与稳定的圆形零测地线有关,并且由于额外的非线性现象可能导致捕获区转换为黑洞。在程函极限下,给出了含$N \in (2.138,4)$的多面体的俘获区的长寿命引力模的振荡频率和慢阻尼率。然而,在捕获多面体的长寿命阻尼模式只存在非常大的值的多极数$\ell>50$,而较小的值的$\ell$的数值计算表明存在快速增长的不稳定轴向引力模式。我们证明,对于多面体与$N \geq 3.78$,捕获区域是由许多订单小于延伸的多面体,和包含在捕获区的质量是约$10^{-3}$的总质量的多面体。因此,这种捕获区的引力不稳定性可以作为解释在星系晕或星系团中产生中心超大质量黑洞的模型。
2017-07-03 gr-qc
Black holes immersed in polytropic scalar field gas
本文在广义相对论框架下构建了浸没于多方标量场气体的静态球对称黑洞解,研究了其准正则模式、灰体因子、阴影及霍金辐射稀疏性,并基于 Event Horizon Telescope 对 M87* 和 Sgr A* 的观测约束,证明该模型是天体物理黑洞的极具竞争力的候选者。
2025-01-18 astro-ph.HE gr-qc
Revisiting relativistic electrically charged polytropic spheres
本文研究相对论性带电多方球的解族、稳定性与因果性,发现电荷密度与静止质量密度之比的微观界限与极端Reissner-Nordström黑洞的宏观界限一致,并指出黑洞模仿者只能通过电平衡尘埃解的精细极限获得。
2024-05-01 gr-qc
Accretion onto black holes inside neutron stars with piecewise-polytropic equations of state: analytic and numerical treatments
我们考虑球对称吸积到一个小的,可能是原始的,黑洞居住在一个中子星的中心由冷核物质状态方程(EOS)。我们推广的相对论邦迪解决方案,近似分段多面体,从而获得稳态物质的配置文件和吸积率的解析表达式。我们将这些速率与随时间变化的广义相对论流体动力学模拟弛豫后发现的速率进行了比较,并找到了很好的一致性。我们考虑了几个不同的候选EOS,中子星的质量和中心密度,发现吸积率变化不大,导致吸积率主要取决于黑洞的质量,只有微弱的中子星的属性。
2021-12-07 astro-ph.HE gr-qc
The $D$-dimensional charged AdS black holes solutions in polytropic dark energy from Barrow entropy
本文在Barrow熵和多方暗能量(尤其Chaplygin气体)框架下,求解$D>3$维带电AdS黑洞解,分析热力学性质,并测试$D=4,5$维特例及模型稳定性,最终得到热几何。
2025-06-22 gr-qc hep-th
Steady critical accretion onto black holes: selfgravity and sonic point characteristics
多变理想流体在黑洞上的球对称稳定吸积是能够证明反作用(自引力)效应的最简单的流动模型。16年前就已经发现,在适当的条件下,反反应不会影响声波点的某些(“密集”)特性。在这里,我们考虑更广泛的状态方程,多方指数在范围(1,2],并建立详细的边界条件,允许证明这一事实。我们还发现数值例子显示我们的分析标准的限制-如果不满足合适的分析条件,那么自重影响所有的特性的声波点。这一事实限制了鲍姆加特和夏皮罗最近提出的估计致密恒星物体内黑洞寿命的建议的适用性。
2022-02-03 gr-qc
Dark matter halos modeled by polytropic spheres influenced by the relict cosmological constant and trapping polytropes forming supermassive black holes
本文用含遗迹宇宙学常数的广义相对论多方球建模暗物质晕,通过测地线与稳定性分析给出匹配星系和星系团尺度的参数区间,并界定可形成超大质量黑洞的俘获多方球条件。
2025-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Generalized Oppenheimer-Snyder Gravitational Collapse into Regular Black holes
我们将研究由大质量恒星的引力坍缩形成的一类特殊的规则黑洞。内部几何由空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker度规描述,恒星物质均匀分布,不需要对其状态方程作任何预先假设。我们的模型是规则黑洞的Oppenheimer-Snyder坍缩的推广。利用度规光滑拼接的条件,得到了恒星自由落体表面的密度和压强。将规则黑洞转化为Hayward和Barnard情形,发现恒星物质可用多方状态方程描述,而且当半径小于一定值时,强能量条件失效。然后对这两个黑洞,得到了内部视视界、事件视界和恒星表面随恒星本征时的变化。最后,我们构造了一个新的光滑连接到任意指数的多变星的平坦Friedmann-Robertson-Walker内部度规的双参数正则黑洞族。
2022-02-28 gr-qc
On Some Transonic Aspects of General Relativistic Spherical Accretion onto Schwarzschild Black Holes
在Schwarzschild度规下求解了广义相对论性球对称多方流体对黑洞的流体动力学吸积方程,研究了吸积流的某些跨音速性质.只讨论固定的解决方案。对于这种吸积,已经表明,即使对于具有$γ< {4/3}$或$γ> {5/3}$的流动,真实的物理声波点也可以形成{ \it}。在事件视界附近的一些流动变量的行为作为一个功能的比能量和多变指数的流动进行了研究。
2002-11-28 astro-ph gr-qc
A class of $d$-dimensional regular black holes: Shadows, Thermodynamics and Gravitational collapse
University of Tehran(德黑兰大学)
研究一类具有德西特核心的 $d$ 维正则黑洞,通过多方位星引力坍缩得到,推广了 Bardeen 和 Hayward 黑洞,分析了其几何结构、能量条件、光学阴影、热力学及坍缩过程。
2026-09-29 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
Dynamics of a thin shell in the Reissner-Nordstrom metric
本文描述了带电黑洞的Reissner-Nordstrom度规中球对称引力薄壳层的动力学。电中性壳层的能量动量张量用理想流体的多方状态方程来模拟。在尘埃状态方程的特殊情况下,壳的运动被完全解析地描述。我们构造了永恒黑洞的整体几何的Carter-Penrose图,它说明了运动壳层的所有可能的解类型。结果表明,在一定的初始参数范围内,壳的稳定振荡运动有可能在无限系列的内部宇宙中连续传递。我们还证明,这种振荡型的运动是可能的任意多方状态方程的壳。
2010-02-24 gr-qc
Distinguishing Black Holes and Neutron Stars via Optical Images Illuminated by Thick Accretion Disks
Chongqing Jiaotong University(重庆交通大学);Chongqing Normal University(重庆师范大学)
本文研究中子星在非辐射效高效吸积流模型下的光学图像,考虑多项式状态方程,分析多项式指数N和观测者倾角θ_o对图像形态的影响,并与Schwarzschild黑洞阴影进行比较,揭示中子星和黑洞在光学外观上的显著差异。
2026-06-05 gr-qc
GUP corrections to black hole thermodynamics in the extended phase space approach
本文在广义不确定原理的背景下,研究了对黑洞温度和熵的修正。特别地,我们采用扩展相空间方法,将宇宙学常数看作满足一定状态方程的热力学压力,得到了修正的渐近反deSitter黑洞解.在所有的可能性中,我们认为宇宙学压力满足多方或Chaubergin状态方程。基于能量条件和相关的热容,研究了溶液的物理相容性。
2023-02-17 gr-qc
Accretion Onto a Charged Higher-Dimensional Black Hole
本文研究了稳态多方流体对高维Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m黑洞的吸积.我们建立了广义质量流守恒方程、能量流守恒方程和相对论性伯努利方程来讨论吸积过程。通过确定临界吸积半径、临界声速和临界流速来研究临界吸积。我们还探讨了气体的压缩和温度分布来分析渐近行为。发现当$q=0$在四维时,对Schwarzschild黑洞的结果得到了恢复.我们的结论是,在更高的维度的吸积过程变得更慢的电荷的存在。
2016-02-29 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
Influence of matter geometry on shocked flows-I: Accretion in the Schwarzschild metric
本文对Schwarzschild度规中的低角动量轴对称广义相对论物质流的几何构型如何影响绝热/多方吸积的能量守恒激波以及非旋转天体物理黑洞等温吸积的温度守恒耗散激波的形成进行了全面而广泛的研究。本文对三种可能的物质几何结构的激波后多方和等温流的动力学和热力学状态进行了广泛的研究,并深入地讨论了在不考虑自引力和反作用的情况下,这些状态是如何依赖于流的结构的。因此,本文的主要目的是数学证明,对于非自引力吸积,各种物质的几何形状,除了相应的时空几何形状,控制内观察到的黑洞吸积盘的冲击诱导现象。这项工作预计将揭示如何冲击产生的现象(出现的外流/耀斑或QPO的相关的光变曲线的行为)观察到在视界附近取决于物理环境的来源窝藏一个超大质量黑洞。
2017-07-23 gr-qc
Dark matter concentrations in galactic nuclei according to polytropic models
我们计算的径向配置文件的星系的核区域是自引力,包括自相互作用的暗物质(SIDM)与$F$自由度。对于足够高的密度,这种暗物质会发生碰撞,不管它在星系尺度上的行为如何。我们的计算显示,中心密度分布出现峰值,其性质由暗物质微观物理决定,密度可以达到黑洞的“平均密度”(用黑洞质量除以史瓦西半径所包围的体积)。对于一个给定致密性的星系晕($χ=2GM/Rc^2$),暗物质熵的某些值会产生一个没有事件视界的致密中心物体。对于SIDM的一些软状态方程(如$F\ge6$),在给定的紧度下存在多个无水平解。虽然光在由暗物质组成的球体中传播,但它会受到引力透镜的作用而发生红移。虽然有些计算给出了非奇异的解决方案,其他产生的解决方案与中心奇点。在所有情况下,密度从中心体平滑地过渡到它周围的暗物质包层,再过渡到星系的暗物质晕。我们建议,脉冲星定时观测将能够区分系统的中心密集的暗物质球(不同的状态方程)和传统的星系核,窝藏一个超大质量黑洞。
2016-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Dynamical Systems Analysis of Axisymmetric Accretion in a Schwarzschild Black Hole
静止,无粘,轴对称,旋转,跨音速吸积流已被研究在广义相对论的框架内,在史瓦西度规,为三种不同的流动几何形状-多方和等温条件下。已经找到了底层流体系统的平衡点,并对这些临界点进行了基于特征值的线性动力系统分析,以获得临界点的分类方案。因此已经表明,对于真实的物理跨音速流,只有鞍型点和中心型点才能出现。
2015-02-21 gr-qc
Accretion onto a noncommutative geometry inspired black hole
将球对称吸积到非对易Schwarzschild黑洞上的过程处理为多方流体。临界吸积率$\dot{M}$,声速$a_s$和其他流动参数的一般NC启发的黑洞和标准Schwarzschild黑洞的结果进行了比较。我们还推导出明确的表达式,气体压缩比和温度分布的吸积半径以下,并在事件视界。这种分析是一个概括的米歇尔的解决方案,数控几何。由于对黑洞进行了NC修正,吸积流参数也得到了修正。结果表明,$ \dot{M} \approx {M^2}$仍然是可以实现的,但由于NC效应,$r_s$似乎大大减少,这反过来又影响吸积过程。
2017-09-20 gr-qc
Accretion onto a higher dimensional black hole
研究了相对论性流体在高维Schwarzschild黑洞上的稳态球对称吸积。的质量吸积率,临界半径,和流量参数的确定和标准的四维得到的结果进行比较。吸积率$\dot{M}$是黑洞质量$M$、气体边界条件和时空维数$D$的显式函数。我们还发现了在吸积半径以下和事件视界处的渐近压缩比和温度分布。这种分析是一个推广的Michel的解决方案,以更高的维度和牛顿表达式的Giddings和Mangano认为吸积TeV的黑洞。
2013-10-29 gr-qc
Spherical steady accretion flows -- dependence on the cosmological constant, exact isothermal solutions and applications to cosmology
我们研究了在宇宙学常数存在下的球形、等温和多方稳态吸积模型。精确的解决方案被发现三类等温流体,假设测试气体近似。宇宙学常数抑制了质量吸积速率,并且--超过一定限度--完全停止了对黑洞的稳定吸积。在实验气体极限下,在AdS时空中发现了多方气体的“同宿型”吸积流。这些结果可以有宇宙学的内涵,通过嵌入到弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空局部结构的爱因斯坦-斯特劳斯空泡模型。特别是,人们推断,在彭罗斯宇宙演化方案的后期阶段,稳定的吸积将不存在,称为外尔曲率假设。
2013-09-05 gr-qc
Charged polytropic compact stars
在这项工作中,我们分析了电荷的影响,在紧凑型恒星考虑的限制,他们可以容纳的最大量的电荷。我们发现,全球平衡的力量允许一个巨大的电荷(~10 ^{20}库仑),目前在中子星产生非常高的电场(~10 ^{21} V/m)。我们研究了多方状态方程的特殊情况,并假定电荷分布与质量密度成正比。由于库仑力的排斥作用,带电恒星的质量和半径都很大,M/R比随着电荷的增加而增加。在最大电荷的极限,质量上升到~10 M_sun,这远远高于中性致密星的最大质量。然而,单个带电粒子所经历的力的局部效应使其快速放电。这就造成了一个全球力量的不平衡,系统坍缩成一个带电的黑洞。
2004-03-19 astro-ph gr-qc nucl-th
Newtonian models for black hole-gaseous star close binary systems
在牛顿引力理论框架下,利用数值精确定态位形研究了圆轨道黑洞-气态星密近双星系统。我们选择了一颗多方星作为二元系统的流体分量,并考虑了两种理想情况:1)同步旋转的恒星和2)非旋转旋转的恒星。它们分别对应于粘性影响下的旋转恒星和无粘极限下的旋转恒星。通过分析小间距双星系统的定态序列,我们可以讨论黑洞-气态星密近双星系统的最后阶段。我们的计算结果表明,在质量比和多方指数的较大参数范围内,系统均能达到Roche(-Riemann)极限态或Roche瓣填充态,而不会因潮汐力而发生流体动力学不稳定性.即使在广义相对论效应下,这种稳定的洛希(-黎曼)极限或洛希瓣填充态也很可能存在。因此,在演化的最后阶段,由引力波的发射引起的,而不是一个黑洞和一个恒星的合并,将发生罗氏溢出。
1998-08-12 astro-ph gr-qc
Computing gravitational waves from slightly nonspherical stellar collapse to black hole: Odd-parity perturbation
非球形恒星坍缩成黑洞是引力波探测器最有希望的引力波源之一。在线性化的爱因斯坦理论中,我们数值研究了从一个稍微非球形的恒星坍缩到一个黑洞的引力波。我们采用球形坍缩星作为零级解,并利用微扰理论计算了球形背景下的引力波。本文主要研究奇宇称模的微扰。利用多方指数为$n_p=1$和3的多方状态方程,定性地研究了中子星和超大质量恒星从一个边缘稳定的平衡位形坍缩到黑洞过程中发射的引力波.由于物质微扰廓线可以任意选择,我们给出了几种不同的微扰廓线。对于$n_p=1$,引力波形的主要特征是黑洞准正规模振铃,而不考虑最初给出的扰动轮廓。然而,对于$n_p=3$,波形强烈地依赖于初始扰动轮廓。换句话说,引力波形强烈地依赖于恒星的构型,反过来,在超大质量恒星的情况下,对扰动的函数形式的特别选择。
2003-06-06 astro-ph gr-qc
Hyperboloidal neutron star and black hole initial data in spherical symmetry
该研究在球对称与类多方物态方程假设下,首次构建了含中子星及中心黑洞的完整双曲面约束满足初始数据,可用于双曲面切片上的爱因斯坦–相对论流体力学演化。
2025-09-29 gr-qc
Rotating Kinetic Gas Disk Morphology Surrounding a Schwarzschild Black Hole
Universidad Nacional Autónoma de Honduras(洪都拉斯国立自治大学);Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán(弗朗西斯科莫拉赞国立师范大学)
本文针对施瓦西黑洞周围的相对论性旋转动力学气体,基于多方假设的单粒子分布函数分析无碰撞气体特性,对比不同角动量、质量构型的形态,推导给出气体宏观可观测量的分布廓线。
2026-03-07 gr-qc
Initial data for high-compactness black hole-neutron star binaries
对于高度致密的中子星,构造黑洞-中子星双星演化的数值初值是非常困难的。我们描述了一个早期的方法,使其能够处理这些更具挑战性的情况下的改进。我们研究的情况下,一个6:1的质量比系统在螺旋接近合并,其中的明星是由多方$Γ=2$,SLy,或LS 220状态方程。特别是,我们能够获得一个现实的LS 220状态方程的一颗星的紧凑性0.26和质量1.98 $M_\odot$,这是最高的可靠确定的中子星质量的代表。对于SLy状态方程,我们可以得到具有0.25的可比紧致性的解,而对于一个多方状态方程族,我们得到具有高达0.21的紧致性的解,这是该族中稳定的最大紧致性。这些紧凑性值显着高于任何先前公布的结果。我们发现,在适应计算域的中子星表面和占系统的质心漂移的改进是关键成分,使我们能够获得这些解决方案。
2014-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Accretion onto a Kiselev black hole
我们考虑Kiselev黑洞的吸积。我们得到了无反作用吸积的基本方程。给出了临界点和质量吸积率的一般解析表达式,并给出了临界点应满足的物理条件。详细讨论了多变气体的情形。结果表明,在吸积过程中,经典参数起着重要的作用。
2017-06-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Pregalactic Black Hole Formation with an Atomic Hydrogen Equation of State
本文研究了重子质量为Mh ~10^7-10^9 Mo的原初晕中氢原子的多方物态方程。对于10^4 K附近的近似等温坍缩,我们发现莱曼α(HI和HeII)光子的线俘获导致多变指数显著高于1。在假设H2丰度为零且金属污染非常轻微(<10^-4太阳能)的情况下,这样的状态方程很可能会抑制碎裂。我们从热力学的角度论证了当自由落体时间小于共振散射的莱曼α光子从晕中逃逸所需的时间时,在z=10-20的晕中心可以形成一个~0.02-0.003M_h的单个黑洞.当莱曼α光子被困在我们所考虑的密集而巨大的晕中时,温度达到了10^4 K,因此自然不存在H2。如果从X射线形成H2的正反馈效应发生,则需要H2解离UV背景。黑洞与重子的质量比非常接近于这些中等质量黑洞(质量为M_BH~10^4-10^6 Mo)所需的质量比,这些中等质量黑洞可以作为种子形成今天在星系中发现的质量为~ 0.001 M_椭球体的超大质量黑洞。
2006-08-16 astro-ph gr-qc
Accretion onto a black hole in a string cloud background
我们研究了在弦云背景下黑洞的吸积过程,其中由于弦云参数$α\; (0 \leq α< 1)$的存在,黑洞的视界半径$r_H=2 M/(1-α)$增大.对多方流体的稳定球对称吸积问题进行了分析,得到了这种扰动的解析解。给出了吸积率$\dot{M}$、临界半径$r_s$和其他流参数的一般表达式,吸积率$\dot{M}$是黑洞质量$M$、气体边界条件和弦云参数$α$的显式函数.我们还得到了吸积半径以下和事件视界处的气体压缩比和温度分布。结果表明,在弦云模型中,相对论性和非相对论性流体被黑洞吸积的速率都随$α$的增加而增加。
2014-09-28 gr-qc
Cyclic and heteroclinic flows near general static spherically symmetric black holes: Semi-cyclic flows -- Addendum and corrigendum
我们给出了一个多方理想流体在f(R)-引力de Sitter类黑洞上的吸积解.我们考虑两个f(R)-引力模型,得到了在事件视界和宇宙视界之间振荡的有限周期循环流,以及从同一视界往返于同一视界的双向运动的半循环临界流.除了在这项工作中提出的概括和新的解决方案,勘误Eur。提供了Phys. J. C(2016)76:280。
2017-01-19 astro-ph.GA gr-qc
Model for an optically thick torus in local thermodynamic equilibrium around a black hole
本文提出了一个简单的克尔黑洞周围局部热力学平衡的光学厚辐射环面模型。不受辐射场影响的流体动力学结构与所谓的抛光甜甜圈相同。在等熵流体和多方状态方程的假设下,相对论辐射流体力学方程的简单稳态和轴对称解是可能的,其中环面的温度与比焓成比例。简要讨论了该模型的天体物理相关性。
2015-03-10 astro-ph.HE gr-qc
Matter Accretion by Brane-World Black Holes
我们宇宙的膜世界描述需要一个大的额外维度和一个基本的引力尺度,与普朗克尺度相比,它可能要低几个数量级。膜世界方案的一个有趣的结果是膜引力场方程的球对称真空解的性质,与广义相对论的标准黑洞解相比,它的性质非常不同。本文利用相对论流体力学的观点,假设流入的气体服从多方状态方程,研究了物质在膜世界黑洞上的球对称吸积。作为这项研究的第一步,我们考虑在任意静态,球对称时空的吸积过程,并表明,相对论方程需要过渡到超音速流的解决方案。速度,温度和密度分布的情况下,多方状态方程。我们将一般形式应用于几类膜世界黑洞吸积性质的研究,得到了气体主要物理参数的分布。天体物理学对这些物理量的测定至少在原则上可以区分不同的膜世界模型,并对额外维度的存在施加一些限制。
2009-05-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Resonances of compressible stars in precessing orbits around a spinning black hole
本研究将不可压缩星的新共振结果扩展到多方状态方程恒星,并推导共振增长率公式,以验证流体动力学模拟。
2025-04-24 astro-ph.HE gr-qc
Collapse of Uniformly Rotating Stars to Black Holes and the Formation of Disks
广义相对论中的模拟表明,一个在质量脱落极限下旋转的、稍微不稳定的、均匀旋转的恒星的坍缩结果严重依赖于状态方程。对于一个非常僵硬的状态方程,这很可能是中子星的特征,基本上所有的质量和角动量的祖先被吞噬的克尔黑洞在崩溃过程中形成,几乎没有留下残余气体形成一个磁盘。对于绝热指数为Γ- 4/3 << 1的软状态方程,它描述了一个主要由热辐射压力支撑的超大质量或超大质量恒星,有多达10%的祖先质量避免了被捕获,并进入了中心黑洞周围的盘。我们提出了一个半解析计算,证实了这些数值结果,并显示了如何从简单的物理考虑,这种崩溃的最终结果可能是确定的。特别地,我们采用一个简单的能量变分原理和一个近似的后牛顿能量泛函来确定一个均匀旋转的多方恒星在坍缩开始时的结构作为多方指数n的函数,其中Γ= 1+1/n。然后,我们使用这些数据来计算最终黑洞和周围盘的质量和自旋。我们证明了总质量中留在盘中的部分随着3-n(相当于Γ- 4/3)的增加而急剧下降。
2004-04-16 astro-ph gr-qc
Accretion of matter onto black holes in massive gravity with Lorentz symmetry breaking
本文研究了在Lorentz对称性自发破缺的大质量引力理论中物质在黑洞上的吸积以及由下落吸积流获得的阴影像。这个黑洞解的特征是质量$M$、标量电荷$S$和参数$λ$。为了提取我们分析的天体物理结果,首先,我们假设了一个特定的范围内的参数$λ$约束标量电荷$S$使用EHT的结果。为此,我们研究了标量荷对黑洞电磁辐射强度的影响。此外,我们还研究了流体流向大质量引力黑洞的多方和等温吸积行为,发现吸积过程从超音速/亚音速流开始,通过特定模型参数下的临界点,在视界附近结束。我们还分析了在各种流体的存在下,这表明重要的签名的质量吸积率。我们还阐述了利用阴影形式分析黑洞的相变和稳定性的可能性。
2021-09-20 gr-qc
Quantum gravity corrections to accretion onto a Schwarzschild black hole
在渐近安全的情形下,研究了Schwarzschild黑洞吸积的量子引力修正。讨论了临界点的可能位置,得到了临界点存在的一般条件。导出了临界半径以下和事件视界处物质密度压缩和温度分布的显式表达式。对于多方物质,我们确定了事件视界处由量子引力效应引起的修正温度和积分通量,这可能是对渐近安全方案的检验。
2015-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Commutative Correction to Thin Shell Collapse in Reissner Nordstr$\ddot{o}$m Geometry
研究了非对易Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m几何中多方物质壳的坍缩.利用Israel准则,导出了多变物质壳的运动方程。为了探索这个方程的物理方面,最一般的状态方程,$p=kρ^{({1+\frac{1}{n}})}$,已被用于有限和无限值的$n$。运动方程所对应的有效势已被用来解释物质壳层坍缩的不同状态。运动方程的数值解预测了坍缩和膨胀,这取决于初始数据的选择。此外,为了包括非对易修正,我们修改了物质成分,并重新制定的运动方程以及相应的有效势,包括非对易因子和电荷参数。得出结论:电荷降低了物质壳膨胀或坍缩的速度,但并不使壳处于静止状态。而类属物质的非对易因子则有利于黑洞的形成。
2012-03-19 gr-qc
A study on matter accretion onto charged black hole solution in metric-affine gravity
本研究在度量仿射引力框架下,针对带电黑洞解,研究了不同理想流体的吸积过程,分析了等温及多方流体的吸积率,并揭示了吸积的典型行为特征。
2023-12-28 gr-qc
Gravitational Collapse of the Shells with the Smeared Gravitational Source in Noncommutative Geometry
本文研究了包含多方气体和Chaubergin气体的广义物质的壳层坍缩形成(非对易)Schwarzschild黑洞的问题。我们证明了这个坍缩的壳层依赖于各种参数,在压力的帮助下形成黑洞或裸奇异壳层,并进一步考虑了引力源的涂抹,研究了非对易黑洞的形成.虽然这种温和的非对易修正的问题不能最终解决裸奇点的出现,我们表明,在某些参数区域的崩溃壳演变成一个非对易的黑洞之前,成为一个裸奇异壳。
2010-04-14 gr-qc hep-th
Accretion of matter by a Charged dilaton black hole
本文研究带电伸缩子黑洞的物质吸积,推导临界点、临界速度、声速及质量吸积率的解析表达式,并揭示弦理论伸缩子参数约束及多方气体中参数对吸积过程的影响。
2024-05-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
General Relativistic Initial Data for the Binary Black Hole / Neutron Star System in Quasicircular Orbit
本文给出了一种求解准圆轨道上与非自旋黑洞共转的多方星的广义相对论初值方程的算法。该算法被用来获得初始数据的情况下,黑洞质量是1,3,和10倍大于恒星的质量。通过对重子质量不变、黑洞质量不变的初始数据序列的分析和对数值误差的仔细监控,我们发现了这两种情况下的最内层稳定圆轨道(ISCO)组态。虽然这些准平衡、共形平坦的初始数据集序列不是爱因斯坦方程的真正解(然而,每一组都解决了完整的初值问题),因此,我们不期望这里发现的ISCO组态与爱因斯坦方程完全一致,它们将被用作完整的3+1爱因斯坦方程的未来数值演化的方便起点。
2001-06-06 astro-ph gr-qc
Effects of Lorentz breaking on the accretion onto a Schwarzschild-like black hole
我们提出并解决了最近得到的类Schwarzschild黑洞的球对称、稳态、绝热吸积问题。导出了临界点、临界速度、临界声速和质量吸积率的一般解析表达式。详细讨论了多变气体的情况。我们发现表征Lorentz对称性破缺的参数会减慢质量吸积速率,而对临界半径以下和事件视界的气体压缩和温度分布没有影响。
2019-04-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole shadow of a rotating scale--dependent black hole
本文从球对称尺度相关的黑洞出发,采用Newman-Janis算法,不加复杂化,得到了旋转解。除了研究旋转解的视界、静态条件和因果性问题外,我们还得到并讨论了它的阴影形状。
2020-03-29 gr-qc
Initial data and black holes for matter models
为了观察广义相对论中黑洞的动态形成,人们基本上需要证明在演化过程中,从初始数据中形成封闭的捕获表面,而这些初始数据并不包含捕获表面。我们讨论了最近的发展建设这样的可接受的初始数据的物质模型。此外,我们将与球对称完美流体耦合且具有线性方程的爱因斯坦方程的已知结果扩展到无界区域。本文简要讨论了广义相对论中奇异性定理在多方状态方程和正则性问题中的直接应用。
2019-11-05 gr-qc math-ph math.AP
Spherical Accretion Flow onto General Parameterized Spherically Symmetric Black Hole Spacetimes
黑洞吸积的跨音速现象和光子球的存在是黑洞视界附近强引力场的特征。本文研究了一般参数化球对称黑洞时空上的球吸积流。为此,我们分析了各种理想流体的吸积过程,如超刚性,超相对论,亚相对论类型的等温流体和多方流体,分别。详细研究了一般参数化球对称黑洞中Schwarzschild黑洞外的额外参数对上述实验流体流动行为的影响。此外,通过研究理想光子气体的吸积,进一步讨论了一般参数化球对称黑洞吸积光子气体的声速半径与光子球的对应关系。我们的分析的一些可能的未来扩展进行了讨论。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole-Neutron Star Binaries in General Relativity: Quasiequilibrium Formulation
本文提出了一种新的数值方法来构造黑洞-中子星双星的准平衡模型。我们解决了广义相对论的约束方程,共形薄三明治形式主义分解,连同中子星物质的欧拉方程。我们采取的系统是固定在一个共转框架,从而假设存在一个螺旋Killing矢量。我们解决这些耦合方程的背景度量的克尔-Schild黑洞,这占中子星的黑洞的同伴。在本文中,我们采用多方状态方程的中子星物质,并假设大的黑洞--中子星的质量比。这些简化使我们能够专注于强场,黑洞同伴的存在下的准平衡中子星模型的建设。我们总结了几个代码测试的结果,与牛顿模型进行比较,并在一个完全相对论的框架中定位潮汐扰动的发生。
2004-07-20 astro-ph gr-qc
Neutron Stars Harboring a Primordial Black Hole: Maximum Survival Time
我们在广义相对论中探讨中子星的生存时间,在它们的中心有一个内寄生的,可能是原始的黑洞。对应于最小稳态邦迪吸积率绝热流,我们发现较早的刚性核状态方程(EOSs),我们推导出解析的最大生存时间后,整个恒星将被消耗的黑洞。我们还表明,这个最大的生存时间只依赖于弱与$Γ\geq 5/3$的多变EOSs的刚度,使这个生存时间假设一个几乎普遍的值,仅取决于初始黑洞质量。建立这样一个值对于限制质量范围为$10^{-16} M_\odot \lesssim M \lesssim 10^{-10} M_\odot$的原始黑洞对宇宙暗物质含量的贡献是很重要的。
2021-04-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th