Tidal effects away from the equatorial plane in Kerr backgrounds
研究了在远离赤道平面的稳定圆轨道上围绕Kerr黑洞旋转的自引力牛顿恒星的潮汐效应。这种情况下的例子是一个非零卡特常数。在这里，我们计算的潮汐破坏极限（罗氏极限）的恒星数值，在费米正常坐标。罗氏极限被发现强烈依赖于轨道的选择，并显着不同的赤道平面的结果接近近极轨道。正如所料，当恒星靠近黑洞（靠近最内层稳定圆轨道）时，这种差异很大，而当恒星远离黑洞时，这种差异变小。我们还以两个具体的参数值为例，讨论了Roche极限对恒星状态方程的依赖性。
2019-01-19 gr-qc
Observer-dependent tidal indicators in the Kerr spacetime
本文在一般时空中讨论了与黎曼张量的电磁部分有关的潮汐效应。“然后，通过专门考虑克尔时空赤道平面上的静止圆形旋转观测者家族，来探索这些指标的特征。有一些观察员家庭，由于几个原因是特殊的，对每个家庭的这些指标进行了评估。还讨论了潮汐指标从一个观测者传递到另一个观测者时的变化规律，阐明了它们之间的相互作用。我们的分析表明，没有赤道平面圆形旋转的观察者在克尔时空可以测量一个消失的潮汐电指标，而家庭的卡特的观察者测量零潮汐磁指标。
2014-08-22 gr-qc
Radiation-reaction-induced evolution of circular orbits of particles around Kerr Black Holes
证明了在绝热近似下，Kerr度规中粒子的非赤道圆轨道（即具有常数Boyer-Lindquist半径的轨道）在引力辐射反应的影响下仍然是圆的。简要讨论了绝热性破裂的条件，以及稍微非圆的轨道对偏心率的增长是否是稳定的。
1995-12-08 gr-qc
Tidal interaction of a small black hole in the field of a large Kerr black hole
计算了小质量比下小黑洞与大得多的黑洞的潮汐相互作用的质量和角动量的变化率。小的黑洞要么旋转，要么不旋转，它在大的克尔黑洞的赤道平面上的圆形轨道上运动。轨道是完全相对论性的，并且速率被计算到轨道速度V < V_{isco}的所有阶，其仅受最内侧稳定圆形轨道的大小限制。我们表明，作为V \to V_{isco}，速率采取的限制值，只依赖于V_{isco}，而不是对大黑洞的自旋参数。
2009-08-31 gr-qc
Charged Particles Circular Orbits around Weakly Charged and Magnetized Kerr Black Holes
研究了弱荷电Kerr黑洞在轴对称弱磁场中带电粒子的圆轨道。首先，我们回顾了中性粒子的圆轨道。然后，我们回顾了带电粒子围绕弱带电Kerr黑洞和弱磁化Kerr黑洞的圆形轨道。此后，研究了弱磁化和带电黑洞的情况。我们调查，特别是，带电粒子的最内稳定的圆形轨道上的电磁力的效果。本文研究了在薄吸积盘中存在负能稳定圆轨道的条件和出现隙或双轨道的可能性。一些有趣的天体物理后果，我们的研究结果进行了讨论。
2022-08-31 gr-qc
Innermost Stable Circular Orbit of a Spinning Particle in Kerr Spacetime
研究了Kerr时空中自旋试验粒子圆轨道的稳定性。我们发现一些圆形轨道在垂直于赤道平面的方向上变得不稳定，尽管在径向上轨道仍然是稳定的。对于大自旋情形（$S < \sim O（1）），在赤道面有效势最小值消失之前，出现了最内层稳定圆轨道（ISCO）。这改变了ISCO的半径，然后改变了最后一个圆形轨道的频率。
1997-12-26 gr-qc
Test particle motion along equatorial circular orbits in the revisited Kerr-de Sitter spacetime
该研究分析再审视的Kerr-de Sitter时空中试验粒子的赤道圆轨道运动及本轮运动，推导相关物理量关系、轨道存在与稳定判及时空参数限制，并与标准Kerr-de Sitter几何结果对比。
2023-10-06 gr-qc
Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime and circular geodesics
在杂化弦论的低能极限下，我们给出了一个服从经典运动方程的新解。该解表示一个带有电荷和重力磁矩的旋转质量。讨论了相应的守恒电荷。我们还研究了试验体在时空中的圆赤道运动。
2020-05-23 gr-qc
Stability of circular geodesics in equatorial plane of Kerr spacetime
利用李雅普诺夫稳定性分析方法，研究了具有旋转参数的Kerr BH时空在赤道面上的类时圆测地线和零测地线的稳定性。此外，我们验证了稳定性的结果，提出了拟时和零测地线的相图。此外，通过回顾Kosambi-Cartan-Chern（KCC）理论，我们分析了克尔时空的Jacobi稳定性，并对测地线的稳定性分析方法进行了比较研究。
2022-04-23 gr-qc
Gravitational self-force corrections to gyroscope precession along circular orbits in the Kerr spacetime
我们推广到克尔时空以前的引力自作用力的结果陀螺仪进动沿圆轨道的史瓦西时空。特别地，我们给出了对任意Kerr自旋参数有效的规范不变旋进函数沿圆测地线的高阶后牛顿展开式，并表明这些结果与完全后牛顿保守动力学的结果一致。最后，我们提出了强场数值数据的克尔自旋参数的范围内，GSF-PN的结果，和预期的轻发散行为的协议。这些结果为Kerr时空中的自力计算提供了有用的测试基准，并为有效单体模型中自力数据转化为自旋-自旋耦合提供了一条途径。
2018-09-07 gr-qc
Response of a Kerr black hole to a generic tidal perturbation
该研究推导了不同类型克尔黑洞在任意潮汐微扰下的响应与潮汐勒夫数，明确了各类微扰下勒夫数的零值与非零情形，还发现非零动态勒夫数会随自旋权重符号改变而修正，深化了黑洞潮汐性质的认知。
2025-10-28 gr-qc hep-th
Tilted Circular Orbits around a Kerr Black Hole
本文研究克尔黑洞周围倾斜圆轨道的参数方程、倾斜最内稳定圆轨道与最后圆轨道，给出方位角进动速度近似表达式，并探讨其与黑洞系统准周期振荡的可能联系。
2023-12-20 gr-qc
Debye superpotential for charged rings or circular currents on Kerr black hole
本文给出了圆源的德拜超势的一个显式的、封闭的、紧致的表达式。该超势是通过对Teukolsky主方程（TME）的格林函数积分得到的。然后，对于特定的配置，德拜势本身以与从TME的格林函数计算$ϕ_0$场分量相同的方式计算-通过格林函数与源的卷积。这样，我们提供了一个精确的领域的带电环和圆形电流的克尔背景，从而完成了工作的Linet。
2022-11-09 gr-qc
Spin precession along circular orbits in the Kerr spacetime: the Frenet-Serret description
在自旋张量分量沿轨道变化的情况下，研究了自旋大质量试验粒子在旋转黑洞赤道面上的圆周运动。
2014-08-19 gr-qc
Improved next-to-leading order tidal heating and torquing of a Kerr black hole
我们计算了在外部时空曲率中处于次领先阶的潮汐变形、快速旋转的黑洞事件视界上的能量和角动量通量。这些都表示在潮汐四极矩和它们的时间导数，这提供了一个通用的潮汐环境的表征。作为结果的应用，我们给出了当黑洞是一个缓慢运动的准圆轨道上的双星系统的一员时，视界上的能量和角动量通量的表达式。我们的表达式是精确到1.5后牛顿秩序以外的领先的顺序流量，但它们是有效的任意质量比。我们比较我们的结果与以前得到的极端质量比二进制的情况下，发现他们不同意在1.5后牛顿秩序。我们调查了一些可能的来源，这种差异，但最终无法解决它。
2017-02-20 gr-qc
Separability of the Hamilton-Jacobi equation and equatorial circular photon orbit in Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime
本文给出了Hamilton-Jacobi方程的加性分离，给出了测试粒子的4-速度，并试图在杂化弦论低能极限的Kerr-Sen-Taub-NUT（Kerrmann）解中找到赤道圆光子轨道（ECPO）.在试图寻找ECPO的过程中，我们遇到了一个可能在Kubert黑洞视界之外的环形奇点。
2022-01-11 gr-qc
Non-monotonic Keplerian velocity profiles around near-extreme braneworld Kerr black holes
研究了近极端膜世界Kerr黑洞和裸奇点场中与局部非旋转标架（LNRF）相关的非单调Keplerian速度剖面，其中整体的非局部引力效应由膜世界潮汐荷$b$表示，时空结构的4D几何由Kerr Newman几何控制.我们发现，正的潮汐荷有一种倾向，限制的值的黑洞无量纲自旋$a$承认存在的非单调开普勒LNRF速度轮廓;非单调的配置文件存在于黑洞时空的潮汐荷小于$b=0.41005$（和自旋大于$a=0.76808$）。随着潮汐荷值的减小（不一定是正的），膜世界克尔黑洞周围的LNRF速度剖面中允许非单调性的自旋区域和速度剖面的最小-最大部分中的速度差都增加，这意味着这种现象的天体物理相关性越来越大。
2011-07-31 gr-qc
Critical Tidal Currents in General Relativity
本文建立了中心引力源静止坐标系下的相对论潮汐方程，并研究了其解。从而阐明了某些相对论临界潮流的存在。具体来说，观察者是在空间上处于静止的外部克尔时空的详细考虑，实际上，这些基准观察者定义的克尔源的休息框架。在Kerr背景下，导出了实验粒子自由运动的一般潮汐方程。研究了这些方程的解析解，并强调了潮汐加速机制的存在。
2020-10-11 gr-qc
Equatorial circular motion in a Kerr-like spacetime
本文利用含质量四极矩微扰的类克尔度规，研究了旋转致密天体周围光子和粒子的赤道圆周运动，分析了形变对光子球与最内稳定圆轨道的影响，并与哈特尔-索恩时空结果进行了比较。
2024-04-30 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for spinning particles on circular orbits in a Schwarzschild spacetime
我们计算引力自作用力修正的潮汐不变量的自旋粒子沿圆形轨道在史瓦西时空。特别地，我们考虑了重电四极潮汐张量的平方和立方以及重磁四极潮汐张量的平方。我们的结果是准确的一阶自旋和通过9.5后牛顿秩序。我们还计算了相关的电型和磁型本征值。
2018-06-09 gr-qc
Circular Geodesics in Tidal Charged Black Hole
研究了球对称荷电潮汐黑洞~（BH）圆测地线的存在性和稳定性准则。我们详细研究了潮汐荷电黑洞与球对称Reissner-Nordström黑洞时空的赤道因果测地线。我们特别关注零圆测地线和类时圆测地线。利用有效势图，我们比较了两个时空的测地线结构。我们导出了这两种时空的最内层稳定圆轨道（ISCO~）、边缘束缚圆轨道（MBCO~）和圆光子轨道（CPO~）。此外，我们还通过李雅普诺夫指数导出了两个时空的\emph{eikonal limit}中的\emph{quasi-normal modes~(QNM) frequency}。在附录部分中，我们证明了球对称潮汐荷电黑洞在极限情况下（\emph{maximal BH tidal charge~($q$)}）可以作为具有超高质心~（CM）能的粒子加速器，当两个中性粒子在视界附近碰撞时也是可能的。
2017-09-25 gr-qc
Tidal Dynamics in Kerr Spacetime
本文研究了自由邻近试验粒子相对于稳定赤道测地圆轨道的运动。结果表明，在这种情况下，非线性广义Jacobi方程可以转化为自治形式。研究了临界流速c/sqrt（2）以上的潮汐动力学。特别地，我们证明了从平行于或反平行于克尔旋转轴的圆形轨道垂直发射的自由测试粒子，如果其初始相对速度超过c/sqrt（2），则被潮汐加速。简要地提到了我们的结果在高能天体物理学中的可能应用。
2006-04-20 astro-ph gr-qc
Inner-most stable circular orbits in extremal and non-extremal Kerr-Taub-NUT spacetimes
我们研究因果测地线在赤道平面的极端克尔-陶布-NUT时空，专注于最内稳定圆轨道（ISCO），并比较其行为与现有的结果ISCO在极端克尔时空。直接ISCO的半径、开普勒频率和自转速度的计算表明，在极端情况下，ISCO与视界重合。我们还研究了强{ \it non}-极值极限中的测地线，即，在克尔参数消失的极限（即，对于Taub-NUT和无质量的Taub-NUT时空作为这个时空的特殊情况）。结果表明，在Taub-NUT时空中，直接ISCO的半径随着NUT荷的增加而增加。作为推论，证明了在无质量NUT时空中，类时测地线不存在稳定的圆轨道。
2014-01-29 gr-qc
A complete characterisation of the orbital shapes of the non-circular Kerr geodesic solutions with circular orbit constants of motion
本文完整刻画了克尔时空中具有圆轨道运动常数但非圆形的测地线轨道，给出五类落入奇点和三类逃逸或束缚的精确解析解，并分析了相应的光子螺旋轨道。
2023-02-02 gr-qc
Tidal invariants along the world line of an extended body in the Kerr spacetime
围绕致密天体运行的伸展天体在背景引力场的作用下会发生潮汐形变。由黎曼张量及其沿物体世界线的导数建立的潮汐不变量是研究潮汐相互作用的几何和物理性质的重要工具。例如，我们可以通过构造一个物体固定坐标系来确定物体附近的潮汐势，这需要将费米型坐标系附加到物体本身，而费米型坐标又与时空度规和沿着所考虑的世界线的曲率有关。同样，在有效场论描述的扩展机构有限尺寸的影响被考虑到通过添加到质点行动某些非最小的耦合，其中涉及积分的潮汐不变量沿轨道的身体。在这两种情况下，都需要进行这样的潮汐张量计算。在这里，我们考虑的情况下，自旋体也赋予了非零的四极矩在克尔时空。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型，在四极阶截断，通过围绕“质心线”的多极展开来模拟身体的结构。四极张量被假定为二次自旋，占旋转变形。当物体沿圆形轨道运动时以及在任意（赤道）运动的情况下，根据规范不变量讨论了电和磁类型的潮汐不变量的行为。通过检查潮汐张量的相关特征值和特征向量完成分析。史瓦西解的极限情况也探讨了在强场制度和弱场限制。
2018-06-20 gr-qc
Relativistic Tidal Acceleration of Astrophysical Jets
在广义相对论的框架下，我们研究了天体物理喷流相对于中心坍缩位形（“克尔源”）的潮汐加速度。我们始终忽略电磁力。克尔源的静止坐标系是通过源外部时空中的一组假设静态观测者局部定义的。相对于这样一个固定在克尔源旋转轴上的基准观测者，如果喷流粒子的流出速度超过某个阈值（大约是基准观测者位置处牛顿逃逸速度的一半），那么喷流粒子会被潮汐加速到接近光速;否则，粒子会到达某个高度，反转方向并落回引力源。
2020-12-28 gr-qc
Lyapunov exponent ISCO and Kolmogorov Senai entropy for Kerr Kiselev black hole
测地线运动具有显著的时空特征。我们计算的原则李雅普诺夫指数（LE），这是与测地线和Kolmogorov-Senai（KS）熵与我们的旋转Kerr-Kiselev（KK）黑洞的不稳定性时标的倒数。利用LE熵和KS熵研究了类时圆测地线和零圆测地线的稳定/不稳定赤道圆轨道的存在性。我们证明了LE熵和KS熵都可以用类时圆轨道的最内层稳定圆轨道径向方程（ISCO）表示。此外，我们计算了方程边际约束圆轨道，它给出了半径（最小实根）边际约束圆轨道（MBCO）。我们发现零圆测地线比类时圆测地线（$Q_o > Q_σ$）具有更大的角频率。因此，零圆测地线提供了使KK黑洞循环的最快方法。此外，还应注意，零圆测地线在所有可能的圆测地线中具有最短的轨道周期$(T_{photon}< T_{ISCO})$。即使是零圆测地线也比ISCO以外的任何稳定的类时圆测地线穿越得最快。
2021-02-03 gr-qc
Stability under radiation reaction of circular equatorial orbits around Kerr black holes
研究了在引力辐射作用下，Kerr黑洞周围点粒子的微偏心赤道轨道的演化。我们的方法涉及数值积分的Sasaki-Nakamura方程。结果发现，这种轨道的偏心率减少，在整个大部分的螺旋，直到不久之前的最内稳定的圆形轨道（ISCO），当达到一个临界半径$r_{\text{crit}}$，超过该螺旋轨道的偏心率增加。结果表明，在这最后（离心率增加）阶段的螺旋剩余的轨道数是一个数量级少的快速旋转的黑洞周围的逆轨道比逆行轨道。在自旋参数为$a=1$的克尔黑洞的极端极限中，这个临界半径下降到黑洞的“咽喉”。
1998-05-29 gr-qc
Spinning test-body orbiting around a Kerr black hole: circular dynamics and gravitational-wave fluxes
在最近的一项工作中，[Phys. Rev. D. 94，104010（2016）]，以下为论文I，我们数值研究了围绕史瓦西黑洞作圆周运动的自旋粒子动力学的不同处方。在目前的工作中，我们继续这条调查线的旋转克尔黑洞。考虑了Tulczyjew SSC、Pirani SSC和Ohashi-Kyrian-Semerak SSC三种不同的自旋补充条件下的Mathisson-Papapetrou形式，并根据ISCO位移和频率参数${x \equiv (M Ω)^{2/3}}$（$Ω$为轨道频率，$M$为Kerr黑洞质量）分析了不同的圆动力学.然后，我们数值求解了非齐次$(2+1)D$ Teukolsky方程，比较了三种情况下的渐近引力波通量。我们在论文I中对史瓦西极限的中心观察被发现适用于克尔背景：对于小频率参数，三个SSC减少到相同的圆形动力学和相同的辐射通量，但随着$x$接近ISCO而产生差异。对于正的克尔参数$a=0.9$，能量通量在$0.2\%$不确定度内相互一致，直到$x<0.14$，而对于$a=-0.9$，这种一致性水平保持到$x<0.1$。然而，对于大频率（$x \gtrsim 0.1$），Kerr黑洞和自旋体的自旋耦合导致了圆轨道参数和通量的显著差异，特别是对于$a=-0.9$的情况。相反，在ISCO的研究中，与正克尔参数$a=0.9$相比，负克尔参数$a=-0.9$导致较少的…
2017-07-24 gr-qc
Tidal Love Numbers of Kerr Black Holes
克尔黑洞是否会发生潮汐形变，这个悬而未决的问题对基础物理学和引力波天文学有着深远的影响。我们考虑一个克尔黑洞嵌入在一个弱的和缓慢变化的，但在其他方面任意，多极潮汐环境。通过求解规范不变Weyl标量$ψ_0$的静态Teukolsky方程，并通过重构入射辐射规范中相应的度规扰动，对一般的调和指数$\ell$，计算了Kerr黑洞对潮汐场的线性响应.对于史瓦西黑洞和旋转黑洞的轴对称扰动，这种线性响应完全消失。然而，对于自旋黑洞的非轴对称扰动，线性响应并不消失，它对扰动克尔几何的Geroch-Hansen多极矩有贡献。作为应用，我们明确地计算了在黑洞自旋中将诱导四极矩耦合到四极潮汐场的旋转黑洞潮汐Love数，并引入了相应的潮汐Love张量的概念.最后，我们表明，这些诱导的四极矩是密切相关的著名的物理现象的潮汐扭矩的旋转体与潮汐引力环境的相互作用。
2021-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quadrupolar tidal effects destroy the integrability of black hole geodesics: analytic proof and numerical evidence of chaos
Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534（卡昂诺曼底大学，ENSICAEN，CNRS/IN2P3，LPC Caen UMR6534）
该研究通过解析证明与数值诊断，证实具有潮汐诱导四极矩的非旋转天体的潮汐动力学不可积，破坏了克尔测地线的可积性，揭示了混沌现象。
2026-07-30 gr-qc
Shadow of a circular disformal Kerr black hole beyond GR
University of South China（南华大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）；Yangzhou University（扬州大学）
研究圆盘不等式克尔黑洞在广义相对论之外的阴影特性，揭示其形状和对称性变化规律。
2026-01-05 gr-qc
Modeling the horizon-absorbed gravitational flux for equatorial-circular orbits in Kerr spacetime
本文提出了一个改进的克尔黑洞赤道面圆轨道小天体视界吸收引力波能流的解析模型。后牛顿（PN）理论通过轨道频率中的泰勒展开提供了吸收通量的多极分量的分析描述。在以前工作的基础上，我们构造了一个模式的模式分解的吸收通量的泰勒展开同意目前的PN结果。这种因式分解的形式显着提高了与频域Teukolsky代码，通过一系列的圆形轨道的光子轨道的演变得到的数值结果的协议。我们执行的模型和数值数据之间的比较无量纲克尔自旋$-0.99 \leq q \leq 0.99$和频率高达光环的克尔黑洞。我们提出的模型强制在轨道频率等于地平线的频率，如微扰理论所预测的通量中存在零。它还再现了光环附近通量的预期发散。泰勒展开的PN通量都没有捕获到这些特征。我们提出的吸收通量也有助于改进小质量比二元系统的螺旋、合并和衰荡模型。
2013-05-09 gr-qc
Distinguishing between Kerr and rotating JNW space-times via frame dragging and tidal effects
本文首先研究了强引力中标架拖曳的某些问题。的计算进行了克尔黑洞和旋转的Janis-Newman-Winicour的解决方案，这是已知的有一个裸奇点在一个有限半径的表面上。对于克尔度规，陀螺仪进动频率的几个有趣的可能性，由哥白尼观察员以外的ergoregion，指出。它表明，对于某些角速度的一个固定的观察者，这个频率可能完全消失，接近的ergosregion。类似的计算重复静态观察员在裸奇异性的背景下，和强烈的增强相比，黑洞的情况下建立的Lense-Thirring进动频率。然后，我们研究了费米法向坐标系下旋转裸奇点背景下潮汐力的性质。在这里，物理量表征潮汐中断的天体在赤道圆轨道的数值计算。我们的结果表明，在我们考虑的近似水平上，可能与相应的克尔黑洞计算存在显著的偏差。
2017-10-29 gr-qc hep-th
Extreme mass-ratio inspirals as probes of scalar fields: inclined circular orbits around Kerr black holes
本研究围绕 Kerr 黑洞周围倾斜圆轨道上的极端质量比旋进，评估 LISA 探测次级天体所携标量场的能力，发现其信号强度依赖轨道倾角且在顺行轨道上显著更大。
2024-01-17 gr-qc
Extended bodies with spin induced quadrupoles on circular equatorial orbits in Kerr spacetime
本文研究Kerr时空中自旋诱导四极矩的扩展测试体在圆赤道轨道上的运动，基于MPD方程，采用两种自旋补充条件，给出了轨道频率并建立了四速度-四动量关系。
2023-06-20 gr-qc
A generalization of Ryan's theorem: probing tidal coupling with gravitational waves from nearly circular, nearly equatorial, extreme-mass-ratio inspirals
极端质量比螺旋（EMRI）和中等质量比螺旋（IMRI）-恒星质量物体螺旋进入大质量黑洞或其他大质量致密体的双星-分别是LISA和LIGO的引力波的重要来源。索恩推测，EMRI和IMRI的波原则上编码了（i）中心体的时空几何（度规），（ii）中心体和轨道物体之间的潮汐耦合（能量和角动量交换），以及（iii）演化的轨道要素的所有细节。芬坦·赖安（Fintan Ryan）给出了第一个部分证明，证明了这个推测是正确的：赖安将自己限制在接近圆形、接近赤道的轨道上，忽略潮汐耦合，证明了中心体的度量是在波中编码的。本文推广了Ryan定理。保留瑞安的限制，近圆形和近赤道轨道，并放弃假设没有潮汐耦合，我们证明索恩的猜想几乎是完全正确的：波编码不仅中心体的度量，但也不断发展的轨道要素和（在某种意义上略有不同索恩的猜想）不断发展的潮汐耦合。
2007-02-28 gr-qc
Evolution of Braneworld Kerr-Newman Naked Singularities
我们研究了由于开普勒吸积盘的物质进入而导致的膜世界Kerr-Newman（K-N）裸奇点的演化，即它们的质量$M$、自旋$a$和潮荷$b$表征体空间的作用.我们构造的演化在两个极限情况下适用于潮汐电荷。在第一种情况下，我们假设演化过程中$b$ = const，在第二种情况下，我们假设无量纲潮荷$β\equiv b/M^2$ = const，当潮荷为正值时，演化等价于电中性物质吸积下的标准K-N裸奇点的情形。我们证明了反转吸积总是将K-N裸奇点转化为极端K-N黑洞，而共转吸积导致了多种结果。对于具有无量纲潮荷$β< 0.25$和具有足够低自旋的$β\in (0.25, 1)$的裸奇点，向极端K-N黑洞的转化是可能的.在另一些情况下，这种增长以一种超越的状态结束。对于$0.25 < β< 1$，这是一个挖掘不稳定的K-N裸奇点，使形式上无限的能量提取裸奇点。在$β> 1$的例子中，共转的吸积创造了无限的物质环结构绕着裸奇点运行。共转吸积的两个非标准结果都意味着由于非线性引力效应对这种裸奇点的超越。
2022-05-16 gr-qc
Numerical Radiation Reaction for a Scalar Charge in Kerr Circular Orbit
我们数值计算了克尔时空中运动在圆形测地线赤道轨道上的标量荷的自作用力的耗散部分。通过分离变量计算标量场方程的解，并将其表示为径向模式和角模式的模式和。力的计算有两种方法：一种是直接的，瞬时力的计算，使用半延迟-减半先进的领域，和间接的方法，使用能量和角动量通量在地平线上和无穷远来推断力。我们能够数值和分析表明，每模式的力是相同的两种方法。为了加强边界条件（进入辐射在地平线上，在无穷远的延迟的解决方案的辐射）的数值解的径向方程匹配的渐近展开的领域在边界上。渐近展开式中系数的递推关系在附录中给出。
2005-02-28 gr-qc
Tidal coupling of a Schwarzschild black hole and circularly orbiting moon
我们描述了使用LISA的引力波观测研究的可能性，具有高精度，一个巨大的中心体的轨道，紧凑，小质量的物体的潮汐引力的响应。出于这个应用程序，我们使用一阶微扰理论来研究潮汐耦合的理想情况下：一个大规模的史瓦西黑洞，潮汐扰动的一个小得多的质量月亮在一个遥远的，圆形的轨道。我们调查的细节如何潮汐变形的孔引起的诱导四极矩在大半径的孔的外部引力场。在月球静止的极限下，我们发现在史瓦西坐标和Regge-Wheeler规范下，不存在感生四极矩。我们表明，这一结论是规范相关的，静态的，诱导四极矩的黑洞是固有的模棱两可。对于绕轨道运行的月球和中央史瓦西洞，我们发现（与最近的结果泊松协议）随时间变化的诱导四极矩，是成比例的时间导数的月球的潮汐场。作为很久以前哈特尔对旋转黑洞和静止的遥远伴星所得出的结果的部分模拟，我们证明了绕轨道运行的月球的潮汐场在黑洞的视界上引起潮汐隆起，并且视界形状的变化率以一个小角度引导视界上的扰动潮汐场。
2005-11-13 gr-qc
Tidal perturbations of an extreme mass ratio inspiral around a Kerr black hole
Università di Perugia（佩鲁贾大学）；Niels Bohr Institute, Copenhagen University（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院与斯德哥尔摩大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
本文通过度规重建技术研究了 Kerr 黑洞在潮汐场下的度规扰动，推导了测试粒子运动的 secular 霍尔姆方程，并分析了极端质量比环形轨道的长期潮汐效应。
2026-07-21 gr-qc hep-th
Innermost stable circular orbits of a Kerr-like Metric with Quadrupole
在四极矩近似的类克尔时空中，得到了试验粒子的最内层稳定圆轨道方程。用欧拉-拉格朗日方法导出了径向坐标下的有效势。这个方程可以用来用观测方法测量质量四极矩，因为从这个方程可以得到四极矩的二次多项式，正如所料，这个方程的极限情况是已知的Kerr和Schwarzschild情况。
2017-07-26 astro-ph.CO gr-qc
The Vanishing of the Non-linear Static Love Number of Kerr Black Holes and the Role of Symmetries
该研究利用Ernst形式与Weyl坐标分析四维克尔黑洞的非线性潮汐形变，证明其各阶静态潮汐Love数均为零，且该结果与非线性对称性相关，推广了Schwarzschild黑洞的相关结论，证实四维黑洞对潮汐力的鲁棒性。
2024-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
EMRI corrections to the angular velocity and redshift factor of a mass in circular orbit about a Kerr black hole
这是第一个两篇论文计算的自作用力在辐射规范的粒子运动在圆形，赤道轨道约克尔黑洞。在EMRI（extreme-mass-ratio inspiral）框架下，利用模和重整化方法，计算了螺旋对称规范矢量产生的规范变换下规范不变的$h_{αβ}u^αu^β$量的重整化值，并在重整化红移固定的情况下，得到了粒子角速度的相关阶$\frak{m}$修正（以及在固定角速度的情况下粒子的红移）.扰动度规的辐射部分是由从Weyl标量通过代数反演\cite{sf2}提取的Hertz势构造的。然后，我们将自旋加权球谐函数写为自旋加权球谐函数的和，并使用模式和重整化通过将$L=\ell+1/2$中的一系列与$H := \frac12 h_{αβ}u^αu^β$的表达式的大- $L$行为匹配来找到重整化系数。与质量和角动量的变化相关的扰动度规的非辐射部分在克尔规范中计算。
2012-09-26 gr-qc
Circular geodesics in Kerr-Newman-Kasuya black hole
本文讨论了Kerr-Newman-Kasuya黑洞周围的能域、视界和圆测地线的特征。我们研究了自旋和双子电荷参数对该黑洞的能区、事件视界和静态极限面的影响。我们观察到电荷和磁荷参数都使事件视界和静态极限的半径减小，而能区的面积增大。所得结果与Kerr和Schwarzschild黑洞的结果进行了比较。此外，我们还计算了圆零测地线的光子轨道，并研究了粒子在各能区内的角速度。
2020-12-05 gr-qc hep-th
Chaotic Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Kerr-Newman Black Hole
本文考虑带电粒子围绕弱磁化Kerr-Newman黑洞运动的情形。我们首先研究了它的圆周运动，详细分析了它在最内层稳定圆轨道（ISCO）中的运动。然后，一个粒子的动力学，踢出的圆形轨道，也进行了探讨。最终的状态可以被描述为三种不同的类型：束缚运动，被黑洞捕获或逃逸到空间无限远。给出了各自的运动轨迹，这些运动轨迹主要取决于踢后粒子的能量和初始条件，其中我们用吸引盆来表示不同初始条件和终态之间的关系。
2018-06-24 gr-qc
Tidal Forces in Kerr-AdS and Grey Galaxies
本研究通过计算Kerr-AdS时空中沿测地线运动的潮汐力，验证了灰色星系模型中黑洞周围热气体与黑洞弱相互作用的猜想，为超辐射不稳定性终点提供了支持。
2024-05-29 gr-qc hep-th
Tidal Interaction between a Fluid Star and a Kerr Black Hole in Circular Orbit
本文半解析地研究了含流体星（质量为$m$，半径为$R_0$）和Kerr黑洞（质量为$M$）的圆轨道密近双星系统的平衡模型。我们考虑的极限$M\gg m$时空描述的克尔度规。潮汐变形星近似为椭球体，满足多方状态方程。该模型还包括在恒星内部的流体运动，允许非同步恒星自旋的二进制模型（如预期的合并中子星-黑洞二进制）被构建。潮汐破裂发生在轨道半径$r_{\rm tide}\sim R_0(M/m)^{1/3}$处，但无量纲比$\hat r_{\rm tide}=r_{\rm tide}/[R_0(M/m)^{1/3}]$取决于黑洞的自旋参数以及恒星的状态方程和内部旋转。我们发现，广义相对论潮汐场破坏恒星在一个更大的$\hat r_{\rm tide}$比牛顿潮;差异是特别突出的，如果中断发生在附近的黑洞的地平线。一般来说，克尔黑洞的$\hat r_{\rm tide}$比史瓦西黑洞的小。我们将结果应用于合并的黑洞-中子星和黑洞-白矮星双星。潮汐扰动极限对于表征预期的引力波信号是重要的，并且对于确定可能由这种扰动导致的伽马射线暴的能量学是相关的。
1999-12-27 astro-ph gr-qc
Inspirals from the innermost stable circular orbit of Kerr black holes: Exact solutions and universal radial flow
给出了从Kerr黑洞最内层稳定圆轨道（ISCO）向内螺旋运动的测试粒子轨道的精确解。我们的结果对Kerr度规的角动量$a$ -参数的任何允许值都是有效的。这些解决方案具有相当大的物理意义。特别是，这些轨道的径向4-速度是非常简单的，并与其ISCO值的径向坐标，普遍的形式，否则完全独立于黑洞的自旋。
2022-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Efficiency of the Keplerian accretion in the Braneworld Kerr--Newman Spacetimes and mining instability of some naked singularity spacetimes
我们证明了具有正负膜世界潮荷参数的~膜世界旋转Kerr-Newman黑洞和裸奇点时空可以根据~Keplerian吸积的圆测地线的性质分为14类.本文确定了所有膜世界Kerr-Newman时空的~Keplerian吸积盘的效率。我们证明了在具有~膜世界无量纲潮荷$b \in (1/4,1)$和~无量纲自旋$a \in (2\sqrt{b}-\sqrt{b(4b-1)},2\sqrt{b}+\sqrt{b(4b-1)})$的Kerr-Newman裸奇异时空中存在~无限深的引力势，这意味着~开普勒吸积的无束缚效率和提取~全部裸奇异质量的可能性.因此，我们称它们为膜世界的“采矿不稳定”克尔-纽曼裸奇点时空。吸积物质测地运动假设的有效性给出了对非寻常但完全经典的采矿不稳定性现象相关性的基本限制。
2016-10-24 gr-qc
Innermost stable circular orbit of Kerr-Bertotti-Robinson black holes and inspirals from it: Exact solutions
本文给出Kerr-Bertotti-Robinson时空中测试粒子的两类精确轨道解：最内层稳定圆轨道半径用视界半径表达（与Kerr黑洞同形式），以及从该轨道旋进的闭合解析解，为未来天体物理应用奠定基础。
2025-08-14 astro-ph.GA gr-qc
Tidal invariants for compact binaries on quasi-circular orbits
我们扩展了引力自作用力的方法，包括“自相互作用”的质量$μ$的紧凑体的质量$M \gg μ$的黑洞周围的准圆形轨道上的潮汐效应。具体来说，我们定义和计算在$O(μ)$（保守）的电力和磁型潮汐张量的本征值的移动，和（耗散）移动的标量产品之间的本征基。这种方法产生四个规范不变的功能，从其中可以构建其他潮汐量，如曲率标量和专业指数。首先，我们分析了一般情况下的测地线在一个规则的扰动真空时空承认一个螺旋Killing矢量和反射对称。接下来，我们将专注于在$O(μ)$的克尔时空赤道平面上的圆形轨道。我们提出了准确的数值结果，为史瓦西的情况下，轨道半径的光环，计算通过独立的实现在洛伦兹和雷吉-惠勒规。我们表明，我们的结果与首阶后牛顿展开式一致，并证明了强场区附加结构的存在。我们预计，我们的强场结果将告知（例如）引力二体问题的有效的单体模型，这对正在进行的引力波的研究是非常宝贵的。
2015-01-25 gr-qc
Comparing effective-one-body and Mathisson-Papapetrou-Dixon results for a spinning test particle on circular equatorial orbits around a Kerr black hole
本文比较了旋转黑洞赤道圆轨道上自旋测试粒子的MPD形式与EOB哈密顿量，发现两者在Schwarzschild背景下通量无差异，而在Kerr背景下大正自旋时差异最大，为改进EOB辐射反应提供了基础。
2024-12-20 gr-qc
Integrability of Kerr-Newman spacetime with cloud strings, quintessence and electromagnetic field
由于存在像卡特常数这样的第四运动常数，带电粒子围绕被云弦、精华和电磁场包围的克尔-纽曼黑洞运动的动力学是可积的。第四运动常数和时空的轴对称性使得在二维平面（如赤道平面和其他非赤道平面）中存在具有稳定圆形轨道的径向有效势成为可能。它们也给出了在三维空间中存在具有稳定球轨道的径向有效势的可能性。动力学参数对有效势图形的变化起着重要的作用。此外，这些参数的变化影响的存在或不存在的稳定的圆形轨道，最内稳定的圆形轨道，稳定的球形轨道和边缘稳定的球形轨道。它们还影响稳定的圆形或球形轨道的半径。数值结果表明，稳定圆轨道和最内层稳定圆轨道不仅可以存在于赤道平面内，而且可以存在于非赤道平面内。数值计算也证实了几种稳定的球轨道和边缘稳定的球轨道。特别地，存在一些稳定的球轨道和角动量为零的边缘稳定的球轨道，以覆盖整个纬度坐标范围。
2022-06-20 gr-qc
