Loop quantization of the Schwarzschild interior revisited
的史瓦西内部区域,所描述的均匀各向异性Kantowski-Sachs模型的环路量子化,重新检查。正如对不同非等价环量子化的几个研究所表明的那样,迄今为止,对于这个模型还没有完全令人满意的量子理论。这一事实对解决黑洞信息问题的某些方案的有效性提出了挑战。在这里,我们提出了一个新的观点来构建量子理论,建立在文献中的一些模型。最后的图景是一个量子理论,它既独立于任何辅助结构,又具有正确的低曲率极限。它代表了Ashtekar和Bojowald给出的原始处方的微妙但不平凡的修改。结果表明,量子引力约束是很好地定义过去的奇异性,其有效的动力学具有反弹到一个扩大的制度。经典奇异性被避免,并且满足真空爱因斯坦方程的半经典时空在反弹的“另一边”被恢复。我们认为,这样的度规表示的内部区域的白洞时空,但相应的“白洞质量”不同于原来的黑洞质量。此外,我们发现白洞质量的值与初始黑洞质量的三次方成正比。
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black Hole Lasers Revisited
单视界产生霍金辐射与辐射场的高频色散关系无关。然而,当有两个视界时,科利和雅各布森已经证明,在玻色子的情况下,超光速色散会导致粒子产生的放大。这种"黑洞激光"过程的解析理论是相当复杂的,因此我们提供了一些数值结果,希望有助于理解这一有趣的现象。具体地说,我们认为声波地平线在一个移动的流体。玻色-爱因斯坦凝聚体中的元激发理论提供了一个"超光速"(博戈留波夫)色散的例子,因此我们将博戈留波夫色散添加到流体中声音的Unruh方程中。白洞/黑洞视界对将显示出黑洞激光。对波包演化的数值分析给出了放大过程的清晰图像。利用辐射视界与量子光学中参量放大器的相似性,我们还将黑洞激光器作为量子光学网络进行了分析。
2008-03-05 gr-qc
A new gauge for gravitational perturbations of Kerr spacetimes II: The linear stability of Schwarzschild revisited
给出了引力摄动史瓦西解线性稳定性的一个新证明。我们的方法采用系统的线性重力在新的几何规范的\cite{benomio_kerr},专门为$|a|=0$的情况下。证明基本上依赖于系统中输运方程的新颖结构。事实上,虽然利用众所周知的解耦的两个规范不变的线性化量到自旋$\pm 2$ Teukolsky方程,我们加强了使用的红移输运方程及其稳定性能来控制规范依赖的系统的一部分。其结果是,一个初始数据规范规范化足以建立轨道和渐近稳定的系统中的所有线性化量。在输运方程控制的几何规范中,未来规范归一化的缺失是黑洞时空线性稳定性分析中的一个新元素。特别是,我们的方法简化了证明\cite{DHR},这需要一个未来的归一化(双零)规范建立渐近稳定的完整系统。
2022-11-01 gr-qc math-ph math.AP
Small black/white hole stability and dark matter
我们表明,作为蒸发黑洞的残余物形成的白洞的预期寿命是一致的,其生产在再加热。我们给出了一个简单的量子描述这些对象,并认为,一个量子叠加的黑洞和白洞与大的内部是稳定的,因为它是由存在的最小本征值的区域,预测环量子引力的保护。这两个结果支持了一个假设,即暗物质的一个组成部分可能是由小的黑洞残余物形成的。
2018-11-09 gr-qc physics.hist-ph
Nonlinear Dynamical Stability of Newtonian Rotating White Dwarfs and Supermassive Stars
证明了三维可压缩等熵Euler-Poisson方程轴对称定常解的旋转星型解的一般非线性稳定性和存在性定理。我们将我们的结果旋转和非旋转的白矮星,旋转的高密度超大质量(极端相对论)的恒星,恒星是在对流平衡,具有均匀的化学成分。本文是我们早期工作的继续([28])。
2007-10-16 gr-qc math-ph math.MP
Dual modes in Kerr spacetimes and the Whiting transform: Mode stability revisited
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Stanford University(斯坦福大学)
本文将惠廷的模式稳定性论证纳入经典PDE框架,通过对偶模式描述、奇异相空间配对等步骤,探讨克尔时空中模式在事件视界、分叉球处的行为。
2026-09-22 gr-qc math.AP math.DG
Stability of the r-modes in white dwarf stars
研究了快速旋转白矮星中r模的稳定性。在观测到的DQ Her天体的r模中,引力辐射驱动的不稳定性的增长时间的改进估计被发现比6x10^9y更长(可能相当长)。这排除了这些物体中的r模式发射的引力辐射可能达到LISA可以检测到的水平的可能性。更一般地说,r模不稳定性只能在非常热(T>10^6K)、相当大质量(M>0.9M_sun)和非常快速旋转(P_min<P<1.2P_min)的白矮星中的一个非常小的子集中激发。此外,这种不稳定性的增长时间是如此之长,以至于这些条件必须持续很长时间(t> 10^9 y),才能使振幅增长到动态显著水平。这使得r模不稳定性在任何真正的白矮星中扮演重要角色的可能性极小。
1999-03-11 astro-ph gr-qc
Stability analysis of sonic horizons in Bose-Einstein condensates
我们研究了具有声速视界的玻色-爱因斯坦凝聚体中各种组态的线性稳定性。这些配置的选择与具有黑洞视界、白洞视界以及两者结合的引力系统类似。我们讨论了不同的边界条件在这种稳定性分析中的作用,特别注意它们在引力方面的意义。我们强调,一个给定的配置的稳定性,不仅取决于其特定的几何形状,但特别是在这些边界条件。在由标准广义相对论直接外推的边界条件下,我们证明了黑洞组态、白洞组态以及两者组合成的黑洞-白洞组态是稳定的.然而,我们发现,在其他(不太严格)的边界条件下,配置与一个单一的黑洞地平线保持稳定,而白洞和黑洞-白洞配置开发相关的存在的声波地平线的不稳定性。
2006-03-22 cond-mat.other gr-qc
White dwarfs with a surface electrical charge distribution: Equilibrium and stability
研究了由荷电理想流体组成的白矮星的平衡位形和径向稳定性。这些情况进行了分析,通过从流体静力平衡方程的解得到的结果。我们认为流体压力和流体能量密度遵循完全简并电子气的关系。对于电荷的分布,我们认为它只集中在靠近白矮星表面的地方。当总的电荷增加时,我们得到更大更重的白矮星。为了理解电荷在恒星结构中的作用,我们发现它必须是$10^{20}\,[{\rm C}]$的量级,电场大约是$10^{16}\,[{\rm V/cm}]$。对于电场接近Schwinger极限的白矮星,我们得到了$2\,M_{\odot}$附近的质量。我们还发现,在一个系统构成的带电静力平衡配置,最大的质量点上发现它标志着不稳定的开始。这表明,在小径向扰动下,识别稳定和不稳定平衡位形所构成区域的充要条件分别是$dM/dρ_c>0$和$dM/dρ_c<0$ .
2018-05-18 astro-ph.SR gr-qc
Stability criterion for white dwarfs in Palatini $f(R)$ gravity
最近对几颗特殊的过亮和欠亮Ia型超新星的观测表明存在超和次超亮白矮星白矮星,从而推断出违反克拉塞卡质量极限的间接证据。在试图解释这些现象的广义相对论扩展的背景下,我们研究这些对象在Palatini $f(R)$重力。在给定的引力理论下,我们得到了白矮星的超、亚亚-拉塞卡极限质量和动力学不稳定性判据。我们进一步证明了传统的正性条件$\partial{M}/\partial{ρ_\text{c}}>0$与$M$是WD的质量与中心密度$ρ_\text{c}$,也是一个有效的标准,稳定的Palatini重力。
2021-12-24 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Dynamics and stability of the two-body problem with Yukawa correction to Newton's gravity, revisited and applied numerically to the solar system
在这篇手稿中,我们回顾了二体天体系统(行星-太阳)的运动,并使用汉密尔顿公式对牛顿引力势进行汤川式修正。利用相应的线性化雅可比矩阵重新检验了系统的稳定性,并验证了半径$\ll 10^{15} m$满足Bertrand定理条件,因此期望有界闭轨道.应用于太阳系,我们提出了行星的运动方程,然后解决它的解析和数值。利用轨道的解析表达式,我们估计汤川强度$α$,并发现它大于标称值($10^{-8}$)在以前的研究中采用,因为它是阶($α= 10^{-4}-10^{-5}$)的类地行星(水星,金星,地球,火星和冥王星),而它甚至更大($α= 10^{-3}$)的巨行星(木星,土星,天王星和海王星)。以NASA观测到的($r_{min}, v_{max}, e$)为输入,对$α$的估计值和标称值的轨道进行了解析和数值分析,并确定了相应的轨道。对于每个获得的轨道,我们重新计算的特征参数($r_{min}, r_{max}, a, b, e $),并比较它们的值根据所使用的潜力(牛顿与/不汤川修正)和所使用的方法(分析和/或数值)。当与观测数据相比,我们得出结论,由于汤川修正的路径上的修正是的顺序和高达80万公里(20万公里)的最大偏差发生在海王星(冥王星)的名义(估计)值$α$。
2023-01-06 astro-ph.EP gr-qc
The structure and stability of massive hot white dwarfs
我们研究了热白矮星的结构和对径向振荡、密核反应和逆$β$衰变的稳定性。我们认为,流体物质是由核子和电子组成的,它们被限制在一个被自由光子包围的维格纳-塞茨盒中。考虑到等温核的存在,温度被认为取决于质量密度。我们发现温度对白矮星的平衡和径向稳定性有显著的影响。并与极紫外探测巡天和斯隆数字巡天估计的白矮星进行了比较。根据巡天报告的表面重力和有效温度,我们推导出质量最大的白矮星的质量、半径和中心温度。我们注意到,这些大质量恒星位于广义相对论效应很重要的质量区域。由于径向振荡、密核反应和逆$β$衰变,这些恒星接近不稳定的阈值。将这些恒星的径向稳定性作为温度的函数,我们得到径向稳定性随中心温度的增加而减小。我们还得到了在相同的中心能量密度下,基模的最大质点和零本征频率是确定的。对于低温恒星,稠核反应发生在几乎相似的中心能量密度,并且逆$β$衰变的中心能量密度阈值没有改变。对于$T_c\geq1.0\times10^{8}\,[\rm K]$,径向不稳定性的开始是在浓核反应和逆$β$衰变之前达到的。
2021-08-18 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Dynamical instability of white dwarfs and breaking of spherical symmetry under the presence of extreme magnetic fields
大质量、高磁化的白矮星,其磁场高达$10^9$ G,已经被观测到,并在理论上被用于描述各种天体物理现象。具有均匀内部场的超磁化白矮星,直到$10^{18}$ G,最近被认为服从一个新的最大质量极限,$M_{\rm max}\approx 2.58~M_\odot$,它在很大程度上克服了传统的卡拉拉塞卡值,$M_{\rm Ch}\approx 1.44~M_\odot$。这样一个大得多的极限将使这些天体成为解释Ia型超新星的超发光群体的可行候选者。我们发现,几个宏观和微观的物理方面,如引力,动力学稳定性,打破球对称,广义相对论,逆$β$衰变,并pycnonuclear融合反应是最相关的自洽描述的结构和评估这些对象的稳定性。结果表明,第一类磁化的白矮星确实满足所有的稳定性判据,而超磁化的白矮星则不太可能存在于自然界中,因为它们违反了最小的稳定性要求。因此,白矮星的经典的拉塞卡质量极限仍然适用。
2014-09-26 astro-ph.SR gr-qc nucl-th
Effects of light-mass fermionic dark matter on the equilibrium and stability of white dwarfs
本研究在双流体广义相对论框架下研究含费米子暗物质的白矮星,发现其更致密(质量约1.3太阳质量,半径约500公里),径向振荡基模变化约20%,可产生可探测的引力波频移,为约束暗物质特性提供新途径。
2025-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Stability and quasi-normal ringing in analogue black-white holes in SNAIL-based traveling-wave parametric amplifiers
Okayama University of Science(冈山科学大学);Hiroshima University(广岛大学);Dartmouth College(达特茅斯学院);Kyoto University(京都大学)
本文研究了SNAIL基行波参数放大器中类黑-白孔的稳定性与准正常模式,通过主方程和半解析方法分析了非线性色散效应及ringdown现象。
2026-05-12 gr-qc quant-ph
White dwarfs in de Rham-Gabadadze-Tolley like massive gravity
可能存在的质量超过太阳质量的白矮星是一个具有挑战性的课题。在这方面,并基于大质量引力子对白矮星结构的重要影响,我们研究了Vegh大质量引力理论中的白矮星。Vegh大质量引力理论是de Rham,Gabadadze和Tolley(dRGT)的类大质量引力理论之一。首先,我们考虑了这个理论中的修正的Tolman-Oppenheimer-Schwarzoff方程,并利用Schwarzesekhar状态方程数值求解。结果表明,在大质量引力作用下,白矮星的最大质量可以超过$M>1.45M_{\odot }$极限,这一结果对大质量引力参数有一定的限制.然后,我们研究了各种参数对白矮星的其他性质的影响,如质量-半径关系、质心密度关系、史瓦西半径、平均密度和Kretschmann标量。其次,我们研究了超白矮星白矮星的动力学稳定性条件,证明了这些大质量致密天体具有动力学稳定性。最后,为了更好的理解,我们将超巨矮星白矮星与dRGT类质量引力理论中得到的大质量中子星进行了比较。
2019-05-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Stars: Evolution, Stability and Statistical Mechanics
本文利用热力学与统计力学综述恒星的结构、演化与稳定性,重点推导白矮星和中子星的最大质量极限,并阐明简并压力平衡引力收缩的机制,最后引入光度与辐射转移方程。
2024-01-25 astro-ph.SR gr-qc physics.pop-ph