The Current Status of Binary Black Hole Simulations in Numerical Relativity
自2005年数值相对论中的双黑洞问题获得长期稳定解以来,数值相对论研究取得了很大进展。我在这里提出了一个简短的总结的领域,包括数值相对论代码的能力,从模拟中获得的最新物理结果,以及改进的方法来发展和分析二元黑洞时空。
2010-06-29 gr-qc
Black-holes and neutron stars in entangled relativity
我提出的两个结果表明,尽管它不寻常的非线性形式,纠缠相对论的现象仍然接近于广义相对论-没有任何自由参数,可以微调,以促进这一点。特别地,我给出了球荷电黑洞的解析解,以及中子星的解析解和数值解。
2022-03-21 gr-qc
On the variable-charged black holes in General Relativity: Hawking's radiation and naked singularities
本文研究了Reissner-Nordstrom黑洞和Kerr-Newman黑洞中的霍金辐射。
2004-05-05 gr-qc
The Formation of Black Holes in General Relativity
这项工作的主题是在纯粹的广义相对论中,通过聚焦入射的引力波来形成黑洞。在这本专著中建立的定理构成了广义相对论在大的长时间动力学的第一次尝试,也就是说,当初始数据不再局限于一个适当的小闵可夫斯基数据附近。定理是一般的,没有对初始数据施加对称性条件。
2008-05-26 gr-qc
Cylindrical Black Hole in General Relativity
本文给出了具有圆柱对称性的爱因斯坦场方程的一个黑洞解,利用哈密顿公式,通过相应的三维等效理论,可以定义圆柱黑洞的质量和角动量。分析了因果结构。评论:修订版。
1995-05-17 gr-qc
Novel finite-differencing techniques for numerical relativity: application to black hole excision
我们使用严格的技术,从有界域的双曲型方程的数值分析,构建稳定的数值相对论的有限差分格式,特别是用于黑洞切除。作为一个应用,我们提出了三维模拟的标量场在史瓦西黑洞背景中的传播。
2003-02-18 gr-qc
Two-Dimensional Black Holes and Planar General Relativity
利用带有宇宙学项的爱因斯坦-希尔伯特作用量导出了1+1维时空中的新作用量。证明了二维理论与广义相对论中的平面对称性是等价的。二维理论承认黑洞和自由介子,并具有类似于二维弦论的结构。由于通过构造这些解也可以解爱因斯坦方程,这样的理论可以将二维的结果带入四维的真实世界。特别是二维黑洞也是广义相对论中的黑洞。
1994-07-20 gr-qc
Numerical Relativity: Towards Simulations of 3D Black Hole Coalescence
我回顾了最近的发展,在数值相对论,重点在三维黑洞演化的进展。黑洞初始数据的发展,视视界边界条件,自适应网格细化,和特性的演变突出,以及碰撞和扭曲的黑洞的全三维模拟。对于真正的三维扭曲孔,与柯西演化技术,现在可以提取高度准确的,非轴对称的波形从完全非线性模拟,这是通过比较微扰理论验证,并与特征技术非常长期的三维黑洞的演化现在是可能的。我还讨论了一个为3D数值相对论设计的新代码,称为Cactus,它将被公开。
1998-06-23 gr-qc
Approximate Black Holes for Numerical Relativity
本文用Schwarzschild线元导出了具有零耦合常数的Brans-Dicke相对论的球对称解$ω=0$。这些解是从带有一个小参数的三次过渡方程中获得的。一个解族的外时空任意地接近于外史瓦西时空。这些非拓扑孤子有一些类似的孤子星,并提出了作为候选人的{ \em近似黑洞}用于数值相对论,特别是治疗的地平线边界条件。
1996-07-30 gr-qc
Aspects of Black Hole Physics Beyond General Relativity: extra dimensions, horizon wave function and applications
本文的工作主要是在有效的额外维模型中,研究广义相对论之外的黑洞物理学的一些结果。本文从霍金辐射、引力透镜的强偏转和量子黑洞的形成这三个引力效应展开研究。本文还研究了一个宇宙学厚膜解。有效的理论和模型为检验已知理论的局限性提供了一个突出的方法,并显示了超越这一局限性的预期。基于这样的思想,我们使用了有效的模型来寻找与上述每一种现象相关的广义相对论的偏差。
2019-02-25 gr-qc
Developments in General Relativity: Black Hole Singularity and Beyond
在第20届得克萨斯州相对论天体物理学研讨会上,有一个全体会议专门讨论经典相对论的最新发展。在那次谈话中,讨论了引力坍缩、黑洞碰撞以及黑洞作为天体的问题。但黑洞内部结构的问题可能是一个真正的巨大挑战。在我的演讲中,我想概述一下我们在理解奇点(以及超越奇点!)的性质方面取得的最新成就。真实旋转的黑洞里。本演示文稿还解决了以下问题:我们能看到黑洞内部发生了什么吗?一个下落的观察者能穿过奇点而不被压碎吗?对这些问题的回答可能是“是的”。
2003-04-15 gr-qc
Black Hole Spectroscopy: Testing General Relativity through Gravitational Wave Observations
假设广义相对论是强场极限下正确的引力理论,那么引力波观测能否区分黑洞和其他致密物体源?或者,引力波观测能否为广义相对论的一个基本预言提供检验?在这里,我们描述了对以下假设的明确检验:衰减的正弦引力波的观测起源于黑洞,或者自然界尊重广义相对论无毛定理。对于荷质比可以忽略不计的天体物理黑洞,黑洞的准简正模谱完全由黑洞的质量和角动量表征,并且是黑洞所特有的。在不同的引力理论中,或者如果观测到的辐射来自不同的来源(例如,中子星、奇异物质或玻色子星),光谱将与对广义相对论黑洞的预测不一致。我们给出了噪声观测与广义相对论理论预言一致性的统计特征,并给出了一个数值例子。
2003-09-01 gr-qc
Exotic Spinorial Structure and Black Holes in General Relativity
我们探索不同的(和互补的)旋量和他们的异国情调的同行的看法,链接到黑洞的存在。此外,我们调查的霍金辐射发射率的奇异项的影响,以及它的极端情况下,渐近平坦的黑洞解的广义相对论。我们表明,在某些情况下,排放率极端条件固定的方程,从该方程中可以推断出的外来项。
2018-10-16 gr-qc
Accurate black hole evolutions by fourth-order numerical relativity
我们提出的技术,成功地进行数值相对论模拟的二元黑洞与四阶精度。我们的模拟是基于一个新的编码框架,目前支持高阶有限差分的BSSN制定爱因斯坦方程,但其目的是很容易适用于广泛的一类制剂。我们将我们的技术应用于一组标准的数值相对论测试问题,证明了四阶精度的解决方案。最后,我们将我们的方法应用到二进制黑洞头上的碰撞,计算产生的引力辐射的波形,并展示了显着的改善,波形的精度比二阶方法通常可实现的数值分辨率。
2005-07-27 gr-qc
Energy-Momentum Distribution in General Relativity for a Phantom Black Hole Metric
我们利用广义相对论中的Møller和Landau-Lifshitz能量动量定义来计算幻影黑洞时空的能量动量分布。幻影黑洞模型被应用于银河系中心的超大质量黑洞。我们得到,在这两种赝张量中,能量分布依赖于黑洞的质量$M$、幻影常数$p$和径向坐标$r$ .此外,所有计算的动量被发现是零。限制性病例$r\rightarrow 0$、$r\rightarrow \infty $和$r\rightarrow -\infty $也是本研究的主题。
2019-09-16 gr-qc
Gravitational Waves and Black Holes: an Introduction to General Relativity
在这些讲座中,广义相对论被概括为经典的引力场论,强调物理现象而不是数学形式。动力学解决方案代表行波,以及像那些黑洞的固定字段进行了讨论。它们的性质研究通过研究相应的时空的测地线结构,作为代表运动的点状测试粒子。本文还考虑了引力场、电磁场和标量场之间的相互作用。
1997-04-15 gr-qc
Note on the character of the generic rotating charged regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
该研究验证了用替代Newman-Janis算法得到的广义相对论耦合非线性电动力学的旋转荷电正则黑洞解,仅存在10⁻²量级的拉格朗日量行为偏差,可作为天体物理中足够精确的近似解使用。
2017-12-13 gr-qc
Charged (A)dS black hole solutions in conformal teleparallel equivalent of general relativity
我们在四维空间中继续研究,导出了广义相对论的共形远程平行等价的非荷电和荷电(反)-de Sitter黑洞解。将不带电和带电的运动方程应用于球对称四分体,导出了非线性微分方程。结果表明,这两种情况的输出解与广义相对论的遥平行等价理论的输出解完全一致。结果发现,在广义相对论的共形远程平行等价理论中,标量场不能影响球对称流形,即只有标量场等于1,才有一个众所周知的渐近线时空.
2020-03-25 gr-qc
Mimicking Black Holes in General Relativity
本论文的中心主题是对黑洞模仿者的研究和分析。介绍了黑洞模仿者的概念,并在经典广义相对论的框架内考察了各种模仿者时空模型。在球对称条件下,这些模拟者被分为规则黑洞和可穿越虫洞。所研究的规则黑洞可以进一步归类为静态时空,然而可穿越的虫洞可以有一个动态(非静态)的喉道。对最近提出的含有Misner-Sharp准局域质量指数抑制的规则黑洞模型计算了天体物理观测量。这个同样的规则黑洞模型然后被用来通过“剪切和粘贴”技术来构建虫洞。由此产生的虫洞,然后分析内的Darmois-以色列薄壳形式主义,和线性化的稳定性分析(动态)虫洞喉进行。又提出了另一个规则黑洞模型时空,扩展了以前的工作,试图通过量子“变形”的史瓦西时空构建一个规则的黑洞。在经典广义相对论的框架内再次分析由此产生的时空。除了黑洞mimickers的研究,我开始与狭义相对论的理论的一个简短的概述,其中一个新的和新颖的结果是在广义方向上使用四元数的相对论速度的组合。这是成功的介绍微分几何的概念需要连续介绍广义相对论。在分析上面讨论的特定黑洞模仿者之前,我们将对时空奇点的概念进行彻底的讨论。
2021-09-30 gr-qc
Entropy of Constant Curvature Black Holes in General Relativity
我们考虑Banados最近发现的常曲率黑洞解的热力学性质。我们证明了利用广义相对论的Einstein-Hilbert作用量计算时空的熵和准定域热力学是可能的。常曲率黑洞具有一些在其他黑洞时空中没有看到的特殊性质。黑洞的熵与事件视界无关,而是与事件视界和观测者之间的区域有关。此外,恒定内能的表面不是等温线,因此热力学热力学第一定律仅以积分形式存在。这些性质来自于欧几里德黑洞瞬子的不寻常拓扑。
1997-10-21 gr-qc
Merger states and final states of black hole coalescences: a numerical-relativity-assisted effective-one-body approach
我们研究在何种程度上的有效单体描述的动力学状态的非旋转,合并的二元黑洞(无论是在合并,或振铃后)同意与数值相对论的结果。这种比较使用的估计综合损失的能量和角动量在振铃,推断从最近的数值相对论数据。我们发现,值,预测的有效单体形式主义,系统的能量和角动量同意在每密耳的水平与他们的数值相对论对应,无论是在合并和在最终状态。这一发现再次证实了有效单体理论即使在强引力场中也能精确描述双黑洞的动力学。我们的工作还提供了预测(和分析拟合)的最终质量和最终自旋的合并黑洞的所有质量比
2013-07-11 gr-qc
Electromagnetic perturbations of black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在假设电磁扰动不改变时空几何的条件下,研究了带电和荷磁黑洞的广义相对论与非线性电动力学(NED)耦合的黑洞解的电磁扰动.结果表明,与测试微扰NED电磁场有关的带电和荷磁黑洞的有效势与光子运动的有效度规有关,而与时空度规有关的线性电动力学(Maxwell)场的有效势相反.因此,相应的准正规(QN)频率也不同。作为一种特殊情况,我们研究了NED黑洞解的新族,它们在弱场极限下趋向于Maxwell场,给出了Reissner-Nordström(RN)黑洞解.我们比较了NED麦克斯韦黑洞QN谱和RN黑洞QN谱。
2018-05-01 gr-qc
Source of black bounces in general relativity
黑色反弹是时空,可以描述,根据某些参数,黑洞或虫洞。在这项工作中,我们使用一种方法来获得产生黑反弹解决方案的广义相对论的物质含量。该方法是在一般的方式构造,并作为模型,我们将其应用到Simpson-Visser黑反弹解和Bardeen型黑反弹解。当我们考虑引力相互作用与具有非线性电动力学的虚标量场的耦合时,我们得到这些度规是爱因斯坦方程的解。幻影标量场的存在与这种类型的解决方案违反零能量条件的事实有关。我们分别分析了与应力-能量张量有关的标量场和电磁场的能量条件。
2023-02-20 gr-qc
Analytical meets numerical relativity - status of complete gravitational waveform models for binary black holes
合并黑洞双星的引力波形模型在探测和解释大尺度干涉仪数据中这些双星的特征方面发挥着至关重要的作用。在这里,我们总结了最近的模型,结合分析近似和数值相对论的信息。我们简要地布局和比较的策略,建立这样的完整的模型,我们概括的错误与建模过程的各个方面。
2012-02-24 gr-qc
Upgraded waveform model of eccentric binary black hole based on effective-one-body-numerical-relativity for spin-aligned binary black holes
本研究将SEOBNRE模型更新为与SEOBNRv4一致的升级版,提高了高自旋黑洞的精度,在证实在特定参数范围内对数值相对论波形的拟合度优于98.2%。
2023-06-27 gr-qc
Initial Data and Eccentricity Reduction Toolkit for Binary Black Hole Numerical Relativity Waveforms
描述准圆双星黑洞合并的数值相对论波形的产生需要高质量的初始数据,以及迭代减少剩余偏心率的算法。到目前为止,这些工具仍然是封闭源代码,或者在商业软件中,这阻止了它们在高性能计算平台中的使用。为了解决这些限制,并确保更广泛的数值相对论社区可以使用这些工具,本文提供了在超级计算机平台上产生高质量数值相对论模拟所需的所有元素,即:开源参数文件,用于数值模拟具有非对称质量比的旋转黑洞双星;开放源$\texttt{Python}$工具,为准圆形轨道上旋转黑洞双星的数值相对论模拟提供高质量的初始数据;用于减少偏心率的开源$\texttt{Python}$工具,既可以作为独立软件,也可以部署在$\texttt{Einstein Toolkit}$的软件基础设施中。当数值相对论在引力波源的研究和解释中发挥越来越大的作用时,这个开源工具包填补了文献中的一个关键空白。作为我们社区建设工作的一部分,为了简化和加速这些资源的使用,我们提供了教程,逐步描述如何获得和使用这些开源数值相对论工具。
2020-11-17 gr-qc
Echoes from the black holes: Evidence of higher order corrections to General Relativity in strong gravity regime
我们发现,高阶曲率修正广义相对论在强引力制度的近视界尺度产生一个快速振荡和下落的Ricci标量火球外的地平线。这可以产生与由黑洞合并产生的固有频率相同的引力波的振铃模式。我们的分析提供了一个可行的解释,最近从LIGO数据中检测到的振铃模式的回波,没有调用任何奇异结构的存在在地平线上。
2017-02-16 gr-qc
Testing General Relativity with Black Holes
Fudan University(复旦大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学)
本文探讨了利用黑洞X射线数据测试广义相对论的最新进展,并提出通过星际任务进一步提高测试精度的长远目标。
2026-01-29 gr-qc
Evolution of a periodic eight-black-hole lattice in numerical relativity
黑洞晶格作为宇宙大尺度结构模型的想法已经被仔细研究了几十年,最近在宇宙学反作用问题的背景下,这些系统的一些性质已经得到了阐明。然而,这些系统的完整的、三维的和完全相对论性的演化从未被解决过。我们明确地构建第一个这些解决方案的数值积分爱因斯坦方程的情况下,一个八黑洞晶格的拓扑结构S3。
2012-05-03 gr-qc
Comment on "Construction of regular black holes in general relativity"
我们认为范中英和王小宝在论文[Phys. Rev. D 94,124027(2016)]中所构造的广义相对论(GR)与非线性电动力学(NED)耦合的黑洞解的物理参数被误解了,尽管形式是正确的。我们认为,由于这些误解,推导出的黑洞解和拉格朗日密度在该文件中是稍微不一致的。在本文中,我们给出了给定拉格朗日密度的完全黑洞解,它纠正了对所构造的黑洞解的物理参数的解释,并导致了对所构造的黑洞解的物理参数的正确处理和弱场极限。
2018-07-25 gr-qc
Instabilities of naked singularities and black hole interiors in General Relativity
在广义相对论中,代表黑洞的粒子可能会对它们的某些参数值表现出裸奇点。超极值($J^2 > M>0$)克尔和超极值($|Q|>M>0$)赖斯纳-诺德斯特伦时空,以及负质量史瓦西时空都是如此。我们回顾了我们最近的工作,我们表明,这些赤裸裸的奇异时空是不稳定的线性引力扰动下,一个结果,支持宇宙审查猜想,也是内部固定区域以外的内部视界的克尔黑洞($J^2 <M$)是线性不稳定的。
2008-09-30 gr-qc
Collapse to Black Holes in Brans-Dicke Theory: II. Comparison with General Relativity
本文讨论了Brans-Dicke引力理论中关于坍缩成黑洞的一些长期存在的理论问题。利用一个新的数值编码,我们证明了该理论中的Oppenheimer-Snyder坍缩产生的黑洞在最终平衡时与广义相对论的黑洞相同,但在动力学演化过程中与广义相对论的黑洞完全不同.我们发现,在某些时刻,黑洞的视视界会从{ \it}的事件视界外经过,并且事件视界的表面积{ \it}随时间而减小.这种行为是可能的,因为证明的定理假设所有零向量$l^a$都是$R_{ab}l^al^b \ge 0$。我们证明了Brans-Dicke理论中的动力学时空可以违反这个不等式,即使在真空中,对于任何值的$ω$。
1994-11-10 gr-qc
Exploring the Use of Numerical Relativity Waveforms in Burst Analysis of Precessing Black Hole Mergers
近年来,数值相对论取得了巨大的进展,地基干涉型引力波探测器的性能也不断提高。在准备先进的LIGO和引力波天文学的新时代,数值相对论和引力波数据分析社区正在合作,以确定最有用的作用,数值相对论波形的检测和表征的二元黑洞合并。本文利用数值相对论波形和无模板搜索算法,研究了[80,350]Msol中等质量、旋进并合黑洞双星的可探测性。特别是,我们提出了一个系统的研究,使用波形产生的MAYAKRANC代码,被添加到有色,高斯噪声和分析的欧米茄突发搜索算法。探测效率与黑洞自旋轴的方向有关。我们发现探测效率与辐射能量和角动量之间有很强的相关性,并且至少包括l=2,m=+/-1,0模式,这对于解释旋进系统的完整动力学是必要的。
2010-10-25 gr-qc
Testing general relativity with binary black holes: a study on the sensitivity requirements for future space-based detectors
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));Kunming University(昆明学院)
研究未来空间探测器检测超越广义相对论效应所需的灵敏度,分析TianQin、LISA和μAres的关键噪声参数改进需求,探讨非线性环形震荡模式、位移记忆和潜在超越广义相对论信号的检测要求。
2026-03-17 gr-qc
Constraining Dirty Black Holes and pseudo-complex General Relativity with the Gravitational Waves Transient Catalog 3.0
本研究利用引力波瞬变星表3.0数据,分析致密并合引力波信号,更新赝复广义相对论与脏黑洞模型对广义相对论参数化偏离的约束,排除了1PN及首次排除1.5PN的无视界偏离,拓展了参数空间探索范围。
2025-09-04 gr-qc
Comment on "Boosted Kerr black holes in general relativity"
我们讨论了最近提出的一个已经被其他作者使用的提升Kerr黑洞解。该提升度量基于关于渐近惯性观测器的错误假设,并且所执行的提升不是适当的洛伦兹变换。本说明旨在澄清一些问题时,推动黑洞和必要的照顾,以解释他们。由于有人错误地认为所提出的提升Kerr度量是Bondi-Sachs型的,我们回顾了将Kerr度量转换为具有形成零坐标的曲面的度量时所需满足的条件和遇到的困难.
2019-06-20 gr-qc
Numerical Relativity Beyond Astrophysics
虽然计算机模拟在相对论中的主要应用是天体物理系统,如黑洞和中子星,但数值方法在广义相对论的研究中也有重要的应用,广义相对论是时空本质的基础理论。本文概述了其中的一些应用。特别是,我们涵盖(i)调查的时空奇异性的性质,如那些发生在内部的黑洞和大爆炸宇宙学。(ii)研究了引力坍缩中黑洞形成的临界行为。(iii)弦论启发的研究,特别是在超过4个时空维度的黑洞和引力坍缩与负宇宙学常数时空的类似物。
2016-06-09 gr-qc
Recent Advances in the Numerical Simulations of Binary Black Holes
自2005/2006年的突破性论文以来,数值相对论领域经历了一次井喷式的增长,将广义相对论中的两体问题从“真正困难的问题”范畴带到了“我们知道如何做的事情”的领域。对圆形轨道上的双黑洞的模拟,是数值相对论的圣杯,现在已经是一个容易处理的问题,它导致了近年来广义相对论中一些最引人注目的结果。我们在这里介绍一些最新的成就,并强调该领域的未来挑战。
2011-07-19 gr-qc
The Overlap of Numerical Relativity, Perturbation Theory and Post-Newtonian Theory in the Binary Black Hole Problem
吸引和合并的双黑洞是有希望的引力辐射源。这类系统的轨道运动和引力波发射可以用广义相对论中的各种近似方案和数值方法来模拟:后牛顿形式主义、黑洞微扰理论、数值相对论模拟和有效的单体模型。我们回顾了最近的工作,在多个接口的这些分析和数值技术,强调使用坐标不变的关系进行有意义的比较。这样的比较提供了独立的检查的有效性的各种计算,他们通知的发展,一个通用的,半解析模型的二元动力学和引力波发射,他们帮助划定各自的域的有效性的每一种近似方法。例如,最近的几个比较表明,微扰理论可能会在比以前认为的更广泛的物理问题中找到应用,包括中等质量比和可比质量黑洞双星的辐射螺旋。
2014-10-03 gr-qc
Analytic estimates of quasi-normal mode frequencies for black holes in General Relativity and beyond
在这一章中,我们回顾了程函技术来解析地导出黑洞的近似准简正模频率。我们首先回顾了广义相对论的过程,并将其扩展到广义相对论之外的理论。作为后者的一个例子,我们集中在标量Gauss-Bonnet引力,其中标量场可以以任意方式耦合到Gauss-Bonnet不变量的作用。在这个理论中,度规和标量扰动在极扇区中耦合,迫使等谱打破,使程函计算更加复杂。我们表明,解析估计可以准确地捕捉准简正模频率的数值行为,特别是当理论的耦合常数很小时。
2022-01-17 gr-qc
Matching post-Newtonian and numerical relativity waveforms: systematic errors and a new phenomenological model for non-precessing black hole binaries
提出了一个新的非旋进自旋黑洞双星的旋进和并合唯象引力波形模型。我们的方法是基于后牛顿inspiral波形与基于数值相对论的二元黑洞合并波形的频域匹配。我们量化的各种可能的来源,出现在匹配后牛顿和数值相对论波形的系统误差,我们使用的匹配标准的基础上尽量减少这些错误,我们发现,主要的错误来源是那些在合并附近的后牛顿波形。给出了非进动黑洞双星引力辐射主模的解析公式,该公式描述了混合波形的现象。在当前的引力波搜索中实施它应该允许交叉检查其他吸气合并振铃波形族,并提高引力波搜索的范围。
2010-08-03 gr-qc
Gravitational Collapse of Gravitational Waves in 3D Numerical Relativity
我们证明了三维的,强非线性的引力波的演化可以遵循数值相对论,从而使许多有趣的研究的基本和观测的后果。我们研究了时间对称、轴对称的{ \it}和非轴对称的Brill波的演化,包括在自身引力作用下坍缩形成黑洞的波。确定了形成黑洞的临界振幅。将黑洞形成过程中发射的引力波与两个米斯纳黑洞迎头碰撞时发射的引力波进行了比较。
1999-04-06 gr-qc
Post-Newtonian Freely Specifiable Initial Data for Binary Black Holes in Numerical Relativity
在数值相对论中模拟二元黑洞的合并和最终合并时,建立天体物理上真实的初始数据仍然是一个核心问题。本文的目的是在数值相对论中为二元黑洞系统提供天体物理上真实的、可自由指定的初始数据,并与后牛顿理论的结果相一致。按照Blanchet的方法,我们提出了一个特殊的解决方案的时间非对称约束方程,这代表了一个系统的两个移动黑洞,在标准的共形分解的形式的空间度量和外在曲率。空间度规的解是以对称无迹形式给出的,也是在狄拉克坐标下给出的。我们表明,该解决方案不同于通常的后牛顿度量的2 PN顺序的坐标变换。此外,在空间的每一点定义的解决方案,不同的第二后牛顿秩序从确切的,共形平坦,鲍文-约克解决方案的约束。
2006-04-20 gr-qc
Reflecting boundary conditions in numerical relativity as a model for black hole echoes
本文针对黑洞回声建模需求,提出并数值实现了完全动力学球对称时空中标量场的反射边界框架,可研究近视界反射及波包演化。
2023-09-30 gr-qc
Exact black strings and p-branes in general relativity
我们给出了一组新的具有负宇宙学常数的广义相对论的解析解,它描述了任意维数的黑弦和黑p-膜,$D$。的解决方案是支持最低限度的耦合,自由标量场,携带有限的能量密度。
2017-08-09 gr-qc hep-th
On black holes in new general relativity
Dalhousie University(达尔豪斯大学);St. Francis Xavier University(圣弗朗西斯泽维尔大学)
本文研究了新广义相对论中黑洞的形成与特性,发现所有可行模型在局部视界处 torsion 标量发散,阻碍了将其解释为黑洞配置。
2025-08-27 gr-qc
Testing General Relativity with Black Hole Quasi-Normal Modes
本章系统介绍黑洞准正态模领域的研究背景、理论基础、计算方法、广义相对论偏离的理论效应、引力波观测现状及前沿问题,通过综合性表格梳理相关技术与方法进展,服务于21世纪广义相对论检验研究。
2023-05-02 gr-qc
Rotating black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在适当的拉格朗日密度下,我们得到了耦合非线性电动力学(NED)的广义相对论(GR)的球对称磁荷黑洞解。反过来,从这个球形黑洞作为种子度规开始,我们构造了一个旋转时空,克尔黑洞的修改,使用修订的纽曼-詹尼斯算法,取决于质量,自旋,和NED参数$g$。我们找到了黑洞的质量、霍金温度、熵、热容量和自由能等热力学量的精确表达式,并且由于NED的存在,它们与Kerr的情况有很大的偏差.我们还计算了旋转黑洞的有效Komar质量和角动量的解析表达式,并证明了视界零Killing矢量对应的Komar守恒量服从$\mathcal{K}_χ=2S_+T_+.$辐射对应物在适当的范围内给出了Carmeli时空和Vaidya时空的推广.
2021-09-27 gr-qc
Disk collapse in general relativity
无碰撞粒子均匀圆盘的径向坍缩可以在牛顿引力中解析地求解。然而,要在广义相对论中解决这个问题,就需要数值相对论的完整机制。盘的坍缩是最简单的问题,它表现出强场引力的两个最重要和最具挑战性的特征:黑洞的形成和引力波的产生。我们对几种不同的相对论盘系统进行了动力学计算。我们探讨了平衡盘中的环不稳定性的增长,以及它们如何被足够的速度色散抑制。我们计算了振荡圆盘和经历引力坍缩的圆盘到黑洞的波形。对圆盘坍缩成黑洞的研究也应该有助于发展数值相对论的新技术,例如黑洞时空的视视界边界条件。
1994-05-25 gr-qc
Equations of Motion in General Relativity of a Small Charged Black Hole
我们提出了一个模型的细节,在广义相对论的一个小的带电黑洞在外部引力和电磁场的运动。我们的模型的重要性在于,我们可以从爱因斯坦-麦克斯韦真空场方程导出黑洞的运动方程,而不会遇到无穷大。我们的结果所依据的关键假设是:(a)黑洞是孤立的,(b)在黑洞附近,由其运动产生的辐射波阵面是光滑变形的球体。出现的运动方程符合原始的德威特和贝弗姆运动方程的模式(在它们“重新规范化”之后)。我们的计算是在一个坐标系中进行的,在这个坐标系中,波前的零超曲面历史可以用一种简单的方法来指定,结果是我们得到了一个新的显式形式,特别是对于我们的模型,著名的“尾项”的运动方程。
2008-11-25 gr-qc
Angular Momentum for Black Hole Binaries in Numerical Relativity
本文基于数值相对论准圆轨道结果,提出了适用于小黑洞间距的双星轨道角动量表达式,用于研究自旋到轨道角动量的转移及潮汐耦合,并与Kerr几何粒子微扰结果高度一致。
2024-05-06 gr-qc
Summary of Tests of General Relativity with the Binary Black Hole Signals from the LIGO-Virgo Catalog GWTC-1
我们总结了广义相对论的四个测试进行了使用先进的LIGO和先进的处女座探测到的10个二元黑洞信号,并包括在他们的第一个目录,GWTC-1。这些事件提供了前所未有的机会来检验广义相对论对这些高度动态的强场事件的引力波形的预测。前两个测试检查残差与噪声的一致性以及信号低频和高频部分的一致性。另外两个测试检查波形模型中的参数化偏差-包括后牛顿系数-与零一致,并且波的传播是非色散的。这些测试没有发现偏离广义相对论的证据,并且组合约束将先前的结果改进了2.5倍。我们还检查了所有三个探测器观察到的二元黑洞信号没有给出比从GW 170817获得的更强的约束。
2019-10-21 gr-qc
Evolution of a family of expanding cubic black-hole lattices in numerical relativity
我们提出了一个家庭的共形平坦的,无限的,扩大立方黑洞晶格的数值演化。我们解决的初始数据,使用最近提出的初始数据处方,以及一个新的多重网格求解器为此目的而开发的。然后,我们应用数值相对论的标准工具来计算这个初始数据集的时间发展,并推导出宇宙学相关性的数量,例如适当长度的缩放。与S3晶格的情况类似,我们发现在整个模拟过程中,长度标度仍然接近Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学的分析解,在标度因子的增长中,它跨越了一个大约一个数量级的窗口。然而,我们强调一些重要的偏离弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克类。
2013-07-18 gr-qc
Overcharging a nonsingular black hole in general relativity: the nonlinear electrodynamic field effects
本研究探讨ABG非奇异黑洞在非线性电动力学效应下可被带电粒子或标量场摧毁事件视界,与弱宇宙监督猜想一致,并可能用于探索黑洞内部。
2025-05-27 gr-qc