Observational Features of Nonsingular Rotating Black Holes in the Dark-Energy Dominated Universe
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学)
本研究探讨暗能量主导宇宙中非奇异旋转黑洞的阴影观测特征,发现阴影面积和垂直直径对跑动宇宙学项敏感,联合多观测可约束正则化尺度并区分Kerr解。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Shapes of rotating nonsingular black hole shadows
人们相信曲率奇点是广义相对论的产物,因此,在没有量子引力的情况下,非奇异黑洞的模型受到了极大的关注。我们研究了非奇异黑洞投射的阴影(视形状),这是一种由于其强引力场而产生的光学现象,它由三个参数表征,即,质量($M$)、自旋($a$)和偏差参数($k$)。所考虑的非奇异黑洞是Kerr黑洞的推广,它可以渐近地($r>>k, k>0$)明确地被认为是Kerr-Newman黑洞,在极限$k \rightarrow 0$下被认为是Kerr黑洞。原来非奇异黑洞的阴影是被{a}个变形圆覆盖的暗区。有趣的是,可以看到黑洞的阴影由于参数$k$而受到影响。事实上,对于一个给定的$a$,阴影的大小随着参数$k$的增加而减小,并且当与类似的克尔黑洞阴影相比时,随着我们增加参数$k$的值,阴影变得更加扭曲。我们还详细地研究了黑洞的能区是如何由于偏离参数$k$而改变的。
2016-08-02 gr-qc
Stationary Rotating Geometries Associated with Nonsingular Pulsating Collapse
Federal University of Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);State University of Campina Grande(坎皮纳格兰德州立大学)
该研究构建了与非奇异脉动坍缩内模型相关的稳态旋转外几何,验证其在修正可忽略时退化为克尔等经典解,还分析了其热响应并识别奇异点、构建了扩展热力学关系。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Nonsingular electrodynamics of a rotating black hole boosted in an asymptotically uniform magnetic test field
我们将Wald解推广到一个也被提升的黑洞。更具体地说,我们推导出解析解的麦克斯韦方程组的旋转黑洞在一个渐近均匀的磁场测试场中以恒定速度移动。通过采用Kerr-Schild坐标,我们避免了在视界处的奇异行为,并获得了黑洞自旋和升压方面的电荷和电流分布的完整描述。使用这个解决方案,我们计算的能量损失时,带电粒子加速沿磁场线,改善以前的估计,必须应付奇异的电磁场的地平线上。当用来近似从一个均匀的磁场中的双黑洞的发射,我们的估计匹配合理地从数值相对论计算在无力近似。
2014-05-27 gr-qc
A Nonsingular Kerr-Sen Black Hole
在低能杂化弦论中给出了一个描述四维旋转规则带电黑洞的新解。这个解的特征在于它的质量、荷电以及角动量。讨论了事件视界、能层和角速度等问题。后来证明,我们的事件视界和能层表达式无法解析获得。另一方面,为了保证我们的解是否描述了一个非奇异的旋转带电黑洞,我们使用了两种类型的标量不变量:压缩Ricci张量和Kretschmann标量。根据我们的结果,电荷的加入并不改变黑洞的规则性。我们还提出了一个自然的处方,有旋转带电黑洞解与弱能量条件的最小违反。
2020-11-27 gr-qc
Nonsingular cosmological models with strong gravity in the past
在标量-张量Horndeski理论中,非奇异宇宙学模型--反弹和起源--是有问题的,因为潜在的鬼和/或梯度不稳定性。绕过这个障碍的一种方法是在渐近过去(“过去的强引力”)将有效普朗克质量发送到零。人们可能会怀疑这个特征是早期强耦合问题的信号。然而,宇宙学背景的经典处理是合理的,只要强耦合能量标度始终保持比经典演化的标度高得多。我们构造了这类模型,即(i)经历暴胀时代到kination的跳跃宇宙(ii)宇宙在反弹之后立即经历一个跳跃阶段;(iii)起源和反弹的结合,宇宙从平坦的时空开始,然后收缩和反弹到膨胀时期;(iv)“标准”成因,回避了以往的强耦合问题。所有这些模型都是稳定的,背景的扰动都不是超光速的。
2021-10-01 gr-qc hep-th
G-Bounce Inflation: Towards Nonsingular Inflation Cosmology with Galileon Field
我们研究了一个非奇异的反弹暴胀模型,它可以驱动早期宇宙从一个收缩阶段,反弹到一个普通的暴胀阶段,然后再加热的过程。除了在标准宇宙学方案中避免了大爆炸奇点的反弹外,我们还利用Horndesky理论设计了拉格朗日量的动力学和势形式,从而使反弹宇宙学中的两大问题,即鬼现象和各向异性问题都不会出现。宇宙学扰动既可以产生于收缩相,也可以产生于暴胀相,后者的功率谱是标度不变的,符合观测数据,而前者的扰动具有非平凡的特征,可以通过大尺度结构实验进行检验。我们还将我们的模型拟合到CMB TT功率谱。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evading the theoretical no-go theorem for nonsingular bounces in Horndeski/Galileon cosmology
我们表明,一个非奇异的反弹,鬼和梯度不稳定性的自由,可以实现在Horndeski或广义Galileon宇宙学的框架。特别是,我们首先回顾,理论上的不去定理,它指出上述是不可能的,是基于两个非常强的假设,即一个特定的量不能在反弹期间不连续,只有一个反弹。然而,正如我们在目前的工作中所示,第一个假设不仅可以在一般的Horndeski/Galileon场景中被违反,而且在Horndeski/Galileon引力子类内的反弹点处也必然被违反,其中$K(ϕ,X)$在$X=0$处变为零。此外,关于第二个假设,这是至关重要的,在改进版本的定理,声称即使非线性免费的病理可以实现,它将导致病理在无限的过去或无限的未来,我们表明,如果需要的话,它可以回避考虑循环宇宙学,与无限序列的非奇异反弹免费的病理,它禁止宇宙在无限的过去或无限的未来达到“有问题的”状态。最后,为了使分析更加透明,我们提供了明确的例子,可以实现无理论病理的非奇异反弹。
2019-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Bouncing and Nonsingular Solutions in Einstein-scalar-Gauss-Bonnet Cosmology
一般认为,对爱因斯坦-希尔伯特作用量的高阶曲率修正可能治愈困扰广义相对论的曲率奇异性。这里我们考虑爱因斯坦-标量-高斯-博内引力,这是唯一的四维无鬼理论,具有二次曲率项。对于任何选择的耦合函数和标量势,我们表明,该理论不允许在平坦和开放的弗里德曼宇宙反弹的解决方案。对于封闭宇宙的情况下,使用逆向工程方法,我们明确地提供了一个反弹的解决方案,但在标量引力部门的线性不稳定。此外,我们表明,膨胀,奇点自由,早期的宇宙学理论中允许的是不稳定的。这些结果只依赖于早期宇宙变量的解析性和有限性。
2017-11-28 gr-qc
Rotating metric in Non-Singular Infinite Derivative Theories of Gravity
在本文中,我们将提供一个非奇异的旋转时空度规的鬼自由无穷导数引力理论。我们将提供对慢旋转系统的透镜-瑟林效应的预测,以及如何将其与广义相对论的结果进行比较。
2018-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Nonsingular black holes and spherically symmetric objects in nonlinear electrodynamics with a scalar field
Kyoto University(京都大学);Waseda University(早稻田大学)
研究非线性电动力学中球对称物体的稳定性,发现非奇异黑洞不存在,但某些条件下存在无视界致密物体。
2025-12-17 gr-qc hep-ph hep-th
The Cosmology of Interacting Spin-2 Fields
我们研究相互作用的自旋2粒子的宇宙学,制定的Vierbeins和不施加任何n-van Nieuwenhuizen约束的多引力理论。与相应的多度规模型相比,由此产生的多维因理论代表了更广泛的引力理论。此外,与通常似乎包含幽灵的度量对应物相反,它已经被证明是无幽灵的。我们概述了可能的物质耦合的讨论,我们专注于在三个和四个相互作用的vierbein的情况下的宇宙学场景的研究。我们发现了丰富的行为,包括德西特解决方案与有效的宇宙学常数所产生的多维拜因相互作用,暗能量的解决方案和非奇异的弹跳解决方案。
2014-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Why ghosts don't touch: a tale of two adventurers falling one after another into a black hole
案例Kruskal-Szekeres坐标在课堂上的效用由Augousti等人。J. Phys. 33:1- 11,2012)通过将他们的讨论扩展到黑洞的事件视界之外而得到加强。两个冒险家相继进入史瓦西黑洞所作的观测,在这些非奇异坐标下进行了检验。考虑两种情况,第一种对应于一个观察者紧跟着另一个观察者,第二种对应于两者之间的显著距离,排除了共同惯性系的存在。特别是,距离和时间分离的概念,靠近地平线和红移的第一个infeller的图像所看到的第二个进行了研究。结果表明,“接触鬼”的概念并不对应于两个观测者落入黑洞的局域物理。故事情节足够有趣,数学细节也足够简单,可以在广义相对论课程中使用这个例子,即使是在本科阶段。
2016-08-26 gr-qc physics.ed-ph
Geodesically complete BTZ-type solutions of $2+1$ Born-Infeld gravity
我们研究了在$2+1$维中耦合到静态非旋转电场的Born-Infeld引力,并找到了精确的解析解。两族这样的解代表测地线完备的,因此非奇异的时空。另一个族表示中心具有奇点的点状电荷。尽管没有旋转,这些解类似于广义相对论的带电旋转BTZ解,但在视界方面具有更丰富的结构。前两个家族的非奇异性被证明与它们最内层区域的虫洞结构的出现有关。这似乎是对在度量-仿射(或Palatini)空间中表述的广义相对论的扩展的一般预测,其中度量和连接被视为独立的自由度。
2017-01-07 gr-qc hep-th
Dark matter as a ghost free conformal extension of Einstein theory
我们讨论了最近提出的模拟暗物质理论的无鬼模型。这个理论被证明是爱因斯坦广义相对论的保形推广。暗物质起源于测量出它的局部外尔不变性作为一个额外的自由度,它描述了一个无压理想流体的潜在流动。对于一个积极的能量密度的这种流体的理论是免费的鬼不稳定性,这给了强烈的偏好,以稳定的配置与一个积极的标量曲率和跟踪的物质应力张量。在这个模型中固有的测地线流的焦散引起的不稳定性,作为爱因斯坦理论的另一种共形扩展的动机,基于广义Proca向量场。这个场的一个潜在部分改变了宇宙学中的暴胀阶段,而它在后暴胀时期的旋转部分可能模拟了暗物质的旋转流动。
2013-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonrotating and rotating black holes with secondary disformal hair in a ghost-free metric-affine parity-violating scalar-torsion theory
Universidade Federal do Oeste da Bahia(巴伊亚联邦西部大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
本文构建了一个无鬼度量仿射标量-挠率模型,其中赝标量场与Nieh-Yan密度及爱因斯坦-帕拉蒂尼张量导数耦合,通过精确求解独立联络,在h-度规框架下获得Schwarzschild和Kerr几何,并在g-度规框架下产生次级形变标量毛发。
2026-10-30 gr-qc
The Rotating Black Hole in Renormalizable Quantum Gravity: The Three-Dimensional Hořava Gravity Case
最近,霍洛维茨娃提出了一个可重整化的量子引力,没有鬼的问题,放弃了爱因斯坦的平等的处理空间和时间,通过各向异性标度尺寸。从那时起,各种有趣的方面,包括精确的黑洞解已被研究,但没有“旋转”的黑洞解已被发现,除了一些限制情况。为了填补这个空白,我考虑了一个更简单的三维设置,z=2,并获得精确的旋转黑洞解。这个解在外视界内部有一个环曲率奇点,就像爱因斯坦引力中的四维克尔黑洞一样,同时在原点也有一个曲率奇点。通常的质量约束在这里也起作用,但以一种修改的形式。此外,还证明了在通常的Hawking温度和化学势下,传统的热力学第一定律不起作用,这似乎是由于缺少绝对视界而导致的Lorentz破坏引力的真实效应.
2012-11-27 gr-qc hep-th
Nonlocal generalization of Galilean theories and gravity
在本文中,我们提出了一个更广泛的一类对称性,包括伽利略移位对称作为一个子类。我们将展示如何构造无幽灵的非局部作用,由无限导数算子组成,这些算子在这种对称下是不变的,但其函数形式不是简单地由整函数的指数给出。受此启发,我们将考虑一个标量场的情况,并讨论传播子的极点结构,它有无穷多个复共轭极点,但满足树级么正性。我们还将考虑通过展示如何改善环积分的紫外行为来构建紫外完备伽利略理论的可能性。此外,我们将考虑在线性化引力的背景下遵循相同对称性的动力学算子。在这种情况下,引力子传播子是没有鬼影的,并且由点状源产生的时空度量是非奇异的。这些新的非局部模型可以看作是Lee-Wick理论的无限导数推广,开辟了非局部理论的一个新的分支。
2019-07-30 gr-qc hep-ph hep-th
Photon ring structure of rotating regular black holes and no-horizon spacetimes
Kerr黑洞具有一个光子区域,其轨道半径分别为$M\leq r_p^-\leq 3M$和$3M\leq r_p^+\leq 4M$,因此总是为$a\leq M$投射一个闭合的光子环或阴影轮廓。对于$a>M$,它是一个无视界时空(裸奇点),其中逆轨道螺旋进入中央奇点,逆行轨道产生一个中心有黑点的弧形阴影。我们比较克尔黑洞的光子环结构与三个旋转的规则时空,即Barnard,海沃德,和非奇异的。这些都是非克尔黑洞度规与$g$相关的非线性电动力学电荷的额外的偏差参数。结果表明,对于给定的$ a $,存在一个$ g $,$g_E$的临界值,使得$Δ=0$对$ g > g_E$没有零点,对$ g = g_E $在$ r = r_E $有一个双零点,分别对应于无视界正则时空和具有简并视界的极端黑洞.我们证明了,与Kerr裸奇点不同,当$g_E< g \leq g_c$,例如,对于$a=0.10M$,Barnard($g_E=0.763332M<g\leq g_c= 0.816792M$),Hayward($g_E=1.05297M < g\leq g_c = 1.164846M$)和非奇异($g_E=1.2020M < g \leq g_c= 1.222461M$)无视界时空都有闭合的光子环.这些结果证实,仅仅存在一个封闭的光子环并不能证明致密物体一定是黑洞。根据M87* 黑洞阴影观测,三个无视…
2021-03-24 gr-qc
Zero-Mass Rotating Spacetimes in Four-Dimensional Horava Gravity
Center for Quantum Spacetime, Sogang University(西江大学量子时空中心);Institute of Basic Science and College of AI Convergence, Inje University(基础科学研究院及庆熙大学AI融合学院)
四维霍普夫引力中,零质量克尔时空作为精确解,揭示了通过霍金辐射或彭罗斯过程失去质量后存在负质量黑洞和正质量时空的特性。
2026-02-26 gr-qc hep-th
Near-horizon gravitational perturbations of rotating black holes
Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics at Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所)
本文通过构建非奇异源项,解决旋转黑洞视界附近引力辐射的发散问题,研究了极端质量比 inspiral 对视界动态变形的影响,并评估了能量流。
2026-03-30 gr-qc
Higher order derivative coupling to gravity and its cosmological implications
我们证明了有效场论中的$R^{(3)}δK$算子对于避免非奇异反弹的不稳定性具有重要意义,其中$R^{(3)}$和$K_{μν}$分别是类空超曲面上的三维Ricci标量和外赋曲率.我们指出,$R^{(3)}δK$的协变拉格朗日量,即,$L_{R^{(3)}δK}$,具有Horndeski理论及其推广中所没有的标量场与引力的二阶导数耦合,但不产生Ostrogradski鬼。我们还讨论了$L_{R^{(3)}δK}$对暴胀情形中原始标量微扰的可能影响。
2017-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact solution for rotating black holes in parity-violating gravity
本文利用可逆的宇称破缺共形变换,将广义相对论 Kerr 解转化为一类无幽灵宇称破缺度规理论中的共形 Kerr 旋转黑洞精确解,并揭示其类时测地线与 Kerr 时空的差异。
2024-05-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Slowly rotating black holes in Quasi-topological gravity
虽然三次拟拓扑引力是唯一的,但在五维空间中存在一族四次拟拓扑引力。这些理论的定义是在球对称时空中引入一阶方程,类似于高维洛夫洛克理论的方程结构,并且在AdS周围也没有幽灵。在这里,我们在这些理论中构建缓慢旋转的黑洞,并表明在三次理论中的度量的非对角分量的方程是自动的二阶,而施加这作为一个限制的四次理论允许部分地删除这些理论的简并性,导致一个三参数家庭的四阶拉格朗日的黎曼张量。这表明,与Lovelock理论在球对称上观察到的平行,延伸到缓慢旋转的解决方案的领域。在四次情况下,缓慢旋转的黑洞的方程是从一致的、约化的作用量原理得到的。这些功能允许一个简单的积分的平方。最后,为了超越慢旋转区,我们还讨论了三次拟拓扑引力中Kerr-Schild不等式的相容性。要求时空渐近匹配的旋转黑洞在GR,为相等的扁率参数,克尔-Schild变形的AdS真空,不会导致一个解决方案的一般值的耦合。这一结果表明,为了在准拓扑引力中得到有限旋转的解,必须超越Kerr-Schild假设。
2021-02-03 gr-qc hep-th
Destroying the Event Horizon of a Rotating Black-Bounce Black Hole
本文研究了利用大角动量测试粒子和标量场破坏旋转Black-Bounce黑洞事件视界的可能性,发现极端条件下视界可被破坏且随参数m增大更易被破坏。
2023-10-25 gr-qc
A Minimal and Stable Vacuum Bounce in Exponential $f(R)$ Gravity
The British University(英国大学);North-West University(西北大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
本文研究了通过控制性指数变形星堡利斯基R²模型实现非奇异宇宙反弹的可能性,发现引入常数项可恢复反弹并消除鬼和超光速不稳定性。
2026-03-29 gr-qc
Instability of regular planar black holes in four dimensions arising from an infinite sum of curvature corrections
本研究在四维标量-张量理论中分析了由无穷求和Lovelock曲率不变量构造的、$ϕ'(r)=1/r$的正则平面黑洞,发现其存在偶宇称微扰强耦合问题,且近$r=0$处奇宇称微扰下有鬼与拉普拉斯不稳定性,证明这类黑洞物理上不可行。
2025-10-01 gr-qc hep-ph hep-th