Spinning black holes with a separable Hamilton-Jacobi equation from a modified Newman-Janis algorithm
获得描述旋转致密体的爱因斯坦场方程的解通常是具有挑战性的。纽曼-詹尼斯算法提供了一个从静态的、球对称的、种子度规获得旋转时空的过程。然而,不能保证最终的旋转时空与种子解出相同的场方程。此外,前者可能不是圆形的,因此可以用Boyer-Lindquist坐标表示。在原始程序的变体中,提出了一种修改的纽曼-詹尼斯算法(MNJA),通过构造,产生了一个圆形的,旋转的时空,可以用Boyer-Lindquist坐标表示。作为一个不利的方面,该程序引入了一个模糊性,这需要对模型的物质内容进行额外的假设。在本文中,我们观察到,通过MNJA获得的旋转时空总是承认零测地线的情况下,汉密尔顿-雅可比方程的可分性,在这种情况下,此外,上述的模糊性没有影响,因为它相当于一个整体的度量共形因子。我们还表明,在等离子体中传播的光线的哈密顿-雅可比方程承认分离,如果等离子体频率服从一定的约束。作为例子,我们计算了由MNJA得到的自旋黑洞的阴影和透镜。
2020-11-14 gr-qc
Comparing Hamiltonians of a spinning test particle for different tetrad fields
本文讨论了在[E. Barausse,E. Racine和A. Buonanno,Phys.Rev.D80,104025(2009)]。在证明了最初提出的四元场的组件的总角动量不保存在史瓦西极限,我们分析了其他迄今提出的四元选择。然后,我们引入并彻底检验了视界穿透Kerr Schild坐标中的两个新的四元组场。此外,我们发现,对于Schwarzschild时空背景的线性化自旋哈密顿对应于一个可积系统,而克尔时空,我们发现混沌,这表明一个非可积系统。
2016-02-02 gr-qc
Spin-rotation couplings: spinning test particles and Dirac field
在狭义相对论和广义相对论的“1+3”和“3+1”时空分裂技术的背景下,考察了Mashhoon很久以前提出的自旋和转动之间的耦合假设。从经典(Mathisson-Papapetrou-Dixon-Souriou模型)和量子物理(外场中Dirac场的Foldy-Wouthuysen变换)两个方面讨论了它的内容,回顾和讨论了所有有关这种效应存在的理论文献。一些原始的贡献也包括在内。
2007-10-03 gr-qc
Spin effects in gravitational radiation backreaction III. Compact binaries with two spinning components
本文分析了偏心轨道上自旋大质量双星系统的长期演化,扩展和推广了我们以前对Lense-Thirring运动和单自旋极限的处理。自旋-轨道和自旋-自旋效应被认为是3/2后牛顿秩序,无论是在运动方程和辐射损失。根据真实异常参数化对轨道的描述提供了一种基于留数定理的偏心轨道上的简单平均技术。描述自旋和轨道角动量相对取向的角变量的演化方程揭示了偏心率的加速效应。相关的动力学和角度变量的耗散演化的形式提出了一个封闭的系统的微分方程。
1998-08-24 gr-qc
Banks of templates for directed searches of gravitational waves from spinning neutron stars
我们构建了有效的银行模板,适用于直接搜索几乎单色的引力波起源于我们的银河系中的旋转nuetron星正在收集的数据,目前正在运行的干涉探测器。因此,我们假设引力波源在天空中的位置是已知的,但我们不假设波的频率及其导数是先验已知的。在构造中,我们采用了简化的信号模型,具有恒定的幅度和相位,这是一个多项式的时间函数。我们所有的模板银行使使用快速傅立叶变换算法的最大似然F-统计的网格定义银行的节点的计算。我们研究和使用的依赖性的网格的建设上的选择的位置的观测间隔相对于时间轴的原点。我们还研究了快速傅立叶变换算法的使用与非标准频率分辨率实现零填充或折叠的数据。在包含一个自旋下降参数的引力波信号的情况下,我们发现覆盖厚度仅比最佳二维六边形覆盖厚度大0.1%~ 16%的网格。
2010-10-14 gr-qc
ADM canonical formalism for gravitating spinning objects
在广义相对论中,自旋经典粒子系统被实现为Arnowitt,Deser和Misner的正则形式[1]。的实施是一个对称的应力-能量张量的帮助下,而不是一个4维的协变作用泛函。该方法适用于单自旋变量中的线性项和引力自旋相互作用部分中的次领先阶近似。出现在哈密顿量中的自旋粒子的场源项是从它们在具有正则变量的闵可夫斯基空间中的表达式通过3维协变推广以及从弯曲时空应力能量张量的投影的适当移位中获得的,该投影最初在协变自旋补充条件内给出。应用的坐标条件是由Arnowitt,Deser和Misner引入的广义各向同性条件。作为应用,重新推导了Damour,Jaranowski和Schaefer [2]最近得到的具有次领先级引力自旋轨道耦合的两自旋致密体的哈密顿量,并给出了在[3]中首次给出的次领先级引力自旋(1)-自旋(2)哈密顿量的推导.
2009-10-31 gr-qc
Scattering of two spinning black holes in post-Minkowskian gravity, to all orders in spin, and effective-one-body mappings
我们证明了在简单映射下,三个不同系统动力学之间的等价性--(i)任意质量比的双自旋黑洞系统,(ii)背景Kerr时空中的自旋测试黑洞,和(iii)Kerr中的测地线运动--当每一个都被考虑在广义相对论的第一后闵可夫斯基(1 PM)近似下时,也就是说,到线性阶$G$,但到$1/c$中的所有阶,到黑洞自旋中的所有阶,以及它们的线性化引力场的多极展开中的所有阶。这是通过计算两个自旋黑洞之间弱引力散射相遇的净结果来实现的,即作为入射状态的函数的黑洞动量和自旋的净$O(G)$变化。结果以非常简单的封闭形式给出,通过求解自旋黑洞的有效Mathisson-Papapetrou-Dixon型运动方程,结合线性化的爱因斯坦方程,与克尔解进行适当的匹配。散射的结果完全编码规范不变的内容的规范哈密顿在1 PM秩序的双黑洞动力学,通用(未绑定和绑定)的轨道和自旋方向。我们推导出一个这样的哈密顿量,它再现和求和的1 PM部分的所有这些以前的后牛顿的结果,并直接体现了等价的测试体限制通过简单的有效单体映射。
2017-09-29 gr-qc
On generic parametrizations of spinning black-hole geometries
构造一个自旋几何的通用参数化,使其能连续地与Kerr度规相匹配,是广义相对论中一个重要的公开问题。它的分辨率不仅仅是学术兴趣,因为它允许参数化和量化与无毛定理的可能偏差。人们提出了各种解决这个问题的方法,但都有各自的(严重的)局限性。本文讨论了Johannsen和Psaltis最近提出的度规,指出:(1)原来的度规只描述了保持非自旋几何的视界面积-质量关系的修正;(2)通过引入一个新的参数,可以放松这种不必要的限制,这个新的参数实际上在后牛顿和强场区域都起主导作用;(iii)在这个框架内,我们构建了最通用的自旋黑洞几何,其中包含两倍的(无限)参数的原始度规;(iv)在强场制度,所有参数大致同等重要。这一事实在高速旋转的黑洞中引入了严重的简并问题。最后,我们证明,即使我们的推广未能描述少数已知的旋转黑洞度规在修改的引力。
2014-02-19 gr-qc hep-th
Coalescence of Two Spinning Black Holes: An Effective One-Body Approach
我们推广到自旋黑洞的情况下,最近推出的"有效的一体"的方法,广义相对论动力学的二元系统。有效的一体化方法的组合,和一个Padé定义的一些关键的有效径向函数,示出定义一个动力学大大改善后牛顿收敛性能,甚至黑洞分离的顺序为$6 GM / c^2$。我们讨论了一个两参数族的“球形轨道”(具有恒定半径)的近似存在性,以及相应的一个单参数族的“最后稳定球形轨道”(LSSO)。这些轨道对于即将进行的LIGO/VIRGO/GEO引力波观测具有特殊意义。有人认为,对于大多数(但不是全部)的参数空间的两个旋转孔的有效的单体方法提供了一个可靠的分析工具,用于描述的最后一个轨道合并前的动态。该工具以定量的方式预测某些自旋取向如何增加LSSO的结合能。这导致了在LIGO/VIRGO/GEO观测中的探测偏差,有利于旋转的黑洞系统,并且迫切需要通过添加(绘制)辐射反应效应和通过构建包含自旋效应的引力波形模板来完成这里给出的保守有效的单体动力学。最后,我们的方法预测,由两个任意自旋的空穴合并形成的最终空穴的自旋永远不会接近极值。
2001-10-01 gr-qc
First higher-multipole model of gravitational waves from spinning and coalescing black-hole binaries
引力波观测的双黑洞目前依赖于理论模型,预测的主导多极(l,m)的辐射在螺旋,合并和ringdown。我们介绍了一种简单的方法,包括次主导多极的二元黑洞引力波形,给出了一个频域模型的主导多极。原始模型的振幅和相位使用后牛顿结果(对于螺旋),微扰理论(对于衰荡)以及两者之间的平滑过渡进行了适当的拉伸和重新缩放。不需要对数值相对论模拟进行额外的调优。我们将这种方法的一个变体应用于非旋进PhenomD模型。结果PhenomHM构成了自旋黑洞双星的第一个更高多极模型,目前包括(l,m)=(2,2),(3,3),(4,4),(2,1),(3,2),(4,3)辐射矩。与数值相关性波形的比较表明,PhenomHM是更准确的比占主导地位的多极模型,只有所有的二进制配置,通常提高了测量的二进制属性。
2018-01-18 gr-qc
Chaos bound for spinning particles in Kerr-Newman-AdS black holes
School of Science, Xihua University(西华大学理学院)
利用自旋测试粒子研究Kerr-Newman-AdS时空中粒子与黑洞参数对混沌界违反的调控,发现粒子自旋、宇宙常数、黑洞旋转和电荷通过竞争耦合影响混沌行为。
2026-10-12 gr-qc
Parameter choices and ranges for continuous gravitational wave searches for steadily spinning neutron stars
我们考虑的问题,选择参数和它们的相关范围进行搜索的连续引力波从稳定旋转的中子星。我们考虑三种不同的情况:(i)恒星绕主轴旋转的“经典”情况;(ii)双轴恒星,不绕主轴旋转;(iii)三轴恒星稳定旋转,但不绕主轴旋转(如Jones,MNRAS vol 402,2503(2010)中所述)。其中第一个只发出一个频率;其他两个在一对谐波相关的频率。我们表明,在所有这三种情况下,当写在原始的“源参数”,存在一些离散的简并,不同的参数值产生相同的引力波信号。我们展示了如何通过适当限制源参数范围来去除这些。在琼斯所写的模型中,也有连续的简并。我们将展示如何删除这一点,通过一个合适的重写方面的“波形参数”,选择,以便使专业化的其他恒星模型特别简单。我们简要地考虑(非平凡的)之间的关系分配先验概率的一组参数与其他。本文的结果将使用时,设计策略进行搜索这样的多谐波引力波信号,并在检测的情况下进行参数估计。
2015-07-15 gr-qc
Aschenbach effect for spinning particles in Kerr spacetime
当黑洞的自旋参数$a$大于某一临界值$a_c \approx 0.9953 M$时,Kerr黑洞赤道面上圆形类时测地线的轨道速度剖面具有非单调径向行为.在这里,轨道速度是相对于局部非旋转坐标系(LNRF)测量的,而非单调行为,即所谓的阿申巴赫效应,只发生在共同旋转的轨道上。利用自旋粒子的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程,研究了自旋粒子的Aschenbach效应。除了黑洞的自旋,粒子自旋的绝对值和它的方向(与黑洞自旋平行或反平行)也对阿申巴赫效应起着重要的作用。我们确定了克尔黑洞的自旋参数的临界值$a_c$,其中Aschenbach效应作为探针自旋的函数。我们不仅考虑黑洞($a^2 \le M^2$),而且考虑裸奇点($a^2>M^2$).而对于无自旋(测地线)粒子的轨道速度总是单调递减,如果运动是反向旋转,我们发现,自旋粒子在反向旋转运动与反平行自旋周围的裸奇点的轨道速度是增加在一定的半径间隔。
2020-06-15 gr-qc
A quasi-physical family of gravity-wave templates for precessing binaries of spinning compact objects: Application to double-spin precessing binaries
由两个质量相当的旋转致密天体组成的进动双星在绝热螺旋过程中发射的引力波形,在后牛顿近似下进行评估,可以通过将两个自旋之一设置为零而获得的波形相当准确地再现,至少对于地基引力波干涉仪的检测来说。本文提出用这种准物理的单自旋模板族搜索双自旋进动双星发射的信号,发现它对[3,15]Msun × [3,15]Msun中的源质量(m1,m2)的信号匹配性能是令人满意的。对于这个质量范围,使用LIGO-I设计灵敏度,我们估计产生0.97的最小匹配所需的模板数量约为320,000。我们还讨论了单自旋模板族可以用来估计原始双自旋进动双星的参数的精度。
2006-07-26 gr-qc
Spinning particle orbits around a black hole in an expanding background
我们用解析和数值方法研究了在后牛顿极限和宇宙膨胀下黑洞周围自旋粒子的轨道。我们证明了在没有自旋的情况下是圆形的轨道,当轨道粒子有自旋时会变形。我们表明,这种变形的起源是双重的:a。当膨胀减速(加速)时,由于宇宙背景流体引起吸引(排斥)相互作用的背景膨胀率,以及b.自旋-轨道相互作用,其可以是吸引的或排斥的,这取决于自旋和轨道角动量之间的相对取向以及膨胀率。
2019-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational-wave echoes from spinning exotic compact objects: numerical waveforms from the Teukolsky equation
我们提出了引力波回波的数值波形的自旋外来紧凑型物体(ECO)的结果从二进制黑洞合并。我们通过求解与向克尔时空视界传播的引力波相关的$ψ_4$的Teukolsky方程来获得这些回波,并处理位于克尔视界上方的ECO表面对视界波的后续反射。下落物体的轨迹由克尔测地线修正而来,使得向未来零无限传播的引力波与质量相当的合并黑洞的引力波相匹配。这样,相应的回声近似于那些从相当大规模的合并。在ECO表面的边界条件,我们采用最近的工作,使用膜的范例,它涉及$ψ_0$与水平波和$ψ_4$的波,离开ECO表面。利用Teukolsky-Starobinsky关系,由$ψ_4$得到了水平波的$ψ_0$。事实证明,我们获得的回波比之前的研究中的回波明显弱得多,之前的研究通过将二元黑洞合并波形的环降部分建模为源自过去视界来生成回波波形。
2021-05-26 gr-qc
Conservative and radiative dynamics of spinning bodies at third post-Minkowskian order using worldline quantum field theory
利用自旋世界线量子场论方法,我们计算了两个任意取向的自旋质量体(黑洞或中子星)在弱引力背景下散射的二次自旋动量脉冲$Δp_i^μ$和自旋反冲$Δa_i^μ$,最高可达三阶后闵可夫斯基(PM)($G^3$).在势区进行双环费曼积分,得到保守的结果。对于自旋对齐的轨道角动量,我们发现一个保守的散射角,是完全符合国家的最先进的后牛顿的结果。使用Plefka,Steinhoff和本作者先前获得的2PM辐射角动量,我们将角度推广到包括辐射反应效应,在这种情况下,它避免了高能量极限的发散。
2022-04-08 gr-qc hep-th
Detecting gravitational waves from precessing binaries of spinning compact objects: Adiabatic limit
在准圆轨道上运行的黑洞双星(BH)是第一代地基引力波探测器最有希望的来源之一,其质量为m=5- 20 Msun。到目前为止,数据分析技术的发展,以检测这些来源的GWs主要集中在nonspinning BH。自旋情况下的数据分析问题是复杂的必要性,以模拟岁差引起的调制的GW信号,并通过大量的参数需要表征系统,包括初始方向的自旋,和相对于GW检测器的二进制的位置和方向。在本文中,我们考虑最大自旋黑洞的二进制文件,我们在绝热-inspiral制度中工作,以建立调制检测模板的家庭,(i)是非常少的物理和唯象参数的函数,(ii)模型非常好的动力学和岁差效应对GW信号的影响,平均拟合因子>~ 0.97,但(iii)可能需要增加检测阈值,至少部分抵消了拟合因子的增益。我们的检测模板家庭也是相当有前途的中子星黑洞双星的情况下,平均〜 0.93的拟合因子。对于这些二进制文件,我们还建议(但不测试)进一步的模板家庭,这将产生基本上精确的波形直接写入的物理自旋参数。
2006-07-26 gr-qc
A physical template family for gravitational waves from precessing binaries of spinning compact objects: Application to single-spin binaries
由旋转致密天体的进动双星发射的引力波(GW)的检测是复杂的,需要大量的参数(如自旋的幅度和初始方向,以及双星相对于检测器的位置和方向)来精确地模拟GW信号的进动诱导调制。在本文中,我们描述了一种快速匹配滤波搜索方案的旋进二进制,我们采用的物理模板家庭提出的Buonanno,陈,和Vallisneri [物理。Rev。D 67,104025(2003)]地基干涉仪。这个系列提供了基本上精确的波形,直接用物理参数写出来,用于具有单个显著自旋的双星,并且观察到的GW信号在绝热螺旋上升阶段发射(对于LIGO-I和VIRGO,这对应于总质量M <15 Msun)。我们展示了如何在所有参数上自动最大化检测统计量(包括双星相对于探测器的位置和方向),除了四个(两个质量、单个自旋的大小以及自旋与轨道角动量之间的张角),因此搜索中使用的模板库仅为四维;该技术也与使用星载探测器LISA从极端质量比的螺旋和超大质量黑洞螺旋中搜索GW有关。利用LIGO-I的设计灵敏度,我们计算了10^(-3)/年的虚警概率所需的探测阈值(~10),以及0.97的最小匹配所需的模板数量(~ 76,000),质量范围(m1,m2)=[7,12]Msun*[1,3]Msun。
2006-07-26 gr-qc
Misaligned Spinning Binary Black Hole Mergers in Hot Magnetized Plasma
我们提出了广义相对论磁流体动力学模拟的等质量自旋黑洞二进制合并嵌入在磁化气体云。我们着重讨论了自旋相对于轨道角动量的取向对流体动力学、质量吸积率和坡印亭光度的影响。我们发现,在整个螺旋,气体吸积到个别黑洞集中成盘状的超密度,其角动量的方向朝向自旋轴,并持续到合并。我们确定准周期调制发生在质量吸积率的1- 20%的水平,平行于引力波啁啾演变。吸积率时间序列和引力应变之间的相似性是在吸入的黑洞附近强的、动态的引力场和磁场之间相互作用的结果。这一结果表明,在合并前的大质量双星吸积率的准周期性是不排除的环境中,黑洞嵌入在一个circumbinary吸积盘,并可以提供一个额外的有用的签名,电磁辐射同时低频引力波检测。
2022-05-04 astro-ph.HE gr-qc
Banks of templates for all-sky narrow-band searches of gravitational waves from spinning neutron stars
我们构建了有效的银行的模板,适用于几乎单色的引力波起源于我们的银河系中的旋转中子星的干涉探测器收集的数据的全天窄带搜索。我们考虑包含一个自旋参数的波,我们假设引力波源在天空中的位置和波的频率以及自旋参数都是未知的。在构造中,我们采用简化的信号模型,具有恒定的幅度和相位,这是一个未知参数的线性函数。我们的模板银行使快速傅立叶变换算法的使用中的最大似然$\mathcal{F}$ -统计定义银行的网格的节点的计算,并满足额外的约束需要重新采样的数据,以重心时间有效。所有这些模板库特征都被用于最近全天空$\mathcal{F}$ --在Virgo VSR 1数据中对连续引力波的基于天文学的搜索[J.Aasi等人,经典量子引力31,165014(2014)]。在这里,我们通过构建适合于较大范围的搜索参数和较小厚度的搜索参数的某些值的模板来改进该模板库。我们的一个模板库的厚度比Virgo VSR 1数据的全天空搜索中使用的模板库的厚度小12%,并且仅比覆盖$A_4^\star$的4维最佳晶格的厚度大4%。
2015-08-07 gr-qc
Notes on Spinning AdS_3 Black Hole Solution
应用Newman方法,从Banados,Teitelboim和Zanelli(BTZ)的非旋转黑洞解“导出”了AdS_3旋转黑洞解.以这种方式导出的旋转BTZ解是在“Boyer-Lindquist型”坐标中给出的,而BTZ最初给出的解的形式是在一种“不熟悉”的坐标中给出的,这些坐标仅通过时间坐标的变换而彼此相关。通过计算两种坐标系下的单位质量角动量、角速度、表面引力和事件视界面积,详细研究了这两种坐标系之间的相对物理意义。研究结果表明,BTZ时间坐标一定是一个观察者在其静态极限外绕旋转孔轴反向旋转时的时间坐标。
1997-06-02 gr-qc hep-th
Multipolar gravitational waveforms for spinning binary black holes and their impact on source characterization
在过去的五年里,引力波天文学已经从一个纯粹的理论领域发展成为一门蓬勃发展的实验科学。许多由恒星质量的双黑洞和双中子星发出的引力波信号已经被探测到,预计未来还会有更多。对来自这些系统的引力波信号的观测,以及对它们的来源的表征,在很大程度上依赖于发射引力波形的精确模型。在这篇论文中,我提出了一个更新版本的波形模型的自旋双黑洞内的有效单体形式主义。在这项工作中提出的波形模型的新颖之处是在旋转的二元黑洞发射的波形中包含超越四极项。我首先在自旋与双星轨道角动量一致的黑洞的简化情况下构建模型,然后将其扩展到一般自旋取向的情况。测量双星系统的引力波源性质需要计算$\mathcal{O}(10^7-10^9)$不同的波形。由于前面提到的波形模型可能需要$\mathcal{O}(1-10)$来生成单个波形,因此很难在数据分析研究中使用。为了克服这一障碍,我使用降阶建模技术开发一个更快的版本的波形模型的黑洞的自旋对齐的轨道角动量的二进制。本文中开发的波形模型已被LIGO和Virgo合作用于推断LIGO和Virgo探测器在第二次和第三次观测运行(O2和O3)期间探测到的引力波信号的源参数。在这里,我提出了一个研究的信号GW 170729和GW 190412,我一直直接参与分析的源特性。
2022-01-10 gr-qc
Validating the effective-one-body model of spinning, precessing binary black holes against numerical relativity
在文献[1]中,LIGO探测到的第一个引力波GW 150914的性质是通过采用进动双黑洞的有效单体(EOB)模型测量的,其基础动力学和波形被校准到数值相对论(NR)模拟。在这里,我们进行了第一次广泛的比较,这样的EOBNR模型70进动NR波形,跨度质量比从1到5,无量纲自旋幅度高达0.5,通用的自旋方向,约20轨道的长度。我们在观测者的惯性系中工作,并包括引力波偏振中的所有$\ell=2$模式。我们介绍了EOB振铃信号的频谱和发病时间的新处方。当总质量在10 Msun和200 Msun之间时,我们发现当考虑Advanced-LIGO设计噪声曲线时,旋进EOBNR波形对NR波形的不忠实性在3%以内。这一结果是在没有重新校准基础的非旋进EOBNR模型的吸气暴跌。利用EOBNR波形的到达时间和相位、天空位置和极化的最大化来计算不忠实性,并且将其在NR信号的天空位置和极化上平均。我们还提出了NR和EOBNR波形之间的比较,跟踪轨道进动的帧。
2016-07-19 gr-qc
Higher-order spin effects in the amplitude and phase of gravitational waveforms emitted by inspiraling compact binaries: Ready-to-use gravitational waveforms
我们提供了准备使用的时域重力波形的自旋紧密双星的进动效应通过1.5PN阶的振幅和计算其模式分解使用自旋加权-2球谐函数。在存在岁差的情况下,引力波模式(l,m)包含源自轨道频率和岁差频率组合的谐波。我们发现,具有大质量不对称性和大倾角的双星系统的引力辐射可以分布在几个模之间。例如,在螺旋的最后阶段,对于一些最大自旋配置,(2,0)和(2,1)模式的振幅可以与(2,2)模式的振幅相当。如果质量比不是太极端,l=3和l=4模式通常比l = 2模式小一个或两个数量级。本文仅限于自旋、非旋进的致密双星,采用定态相位近似,导出了振幅分别为1.5PN和2 PN阶,相位为2.5PN阶的包含自旋轨道效应和自旋(1)-自旋(2)效应的频域引力波形。由于振幅的自旋效应通过2 PN阶只影响轨道相位的第一和第二谐波,它们不会扩展引力波探测器的质量范围。然而,它们会干扰其他谐波,并根据自旋方向降低或提高信噪比。这些现成的波形可用于旋转,吸气双星的数据分析,以及在分析和数值相对论之间的接口的比较研究。
2011-07-20 gr-qc
Tidal Disruptions of White Dwarfs from Ultra-Close Encounters with Intermediate Mass Spinning Black Holes
我们提出的数值相对论结果的潮汐破裂的白矮星从超近距离遇到一个旋转,中等质量的黑洞。这些遭遇需要对引力作完全的广义相对论处理。我们发现,碎片的破裂过程和迅速吸积强烈依赖于黑洞自旋的大小和方向。然而,黑洞的晚期吸积遵循相同的衰变,$\dot{M}$ ~ t^{-5/3},这是根据牛顿引力破坏研究估计的。我们计算光谱的磁盘形成的回退材料使用一个超薄磁盘模型。圆盘光谱在软X射线中达到峰值,并在破坏后维持爱丁顿光度1-3年。对于任意的黑洞自旋取向,被破坏的材料被散射远离轨道平面的相对论框架拖曳,这往往会导致遮蔽的内部后备磁盘的流出碎片。对于银河系中等质量的黑洞,破裂事件也产生了特征频率为~3.2 Hz、应变振幅为~10^{-18}的引力辐射爆发。认为超近距离干扰的乐观率与ROSAT全天调查中没有发现任何来源一致。未来的任务,如宽视场X射线望远镜(WFXT),可以观察到几十个事件。
2012-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Radiation reaction for spinning black-hole scattering
从包含一个引力子和两个Kerr黑洞的5点振幅的首软项出发,将其分解为不含引力子的弹性振幅与首软项的乘积,计算了红外发散对双圈程函虚部的贡献.然后,使用解析性和交叉对称性,我们确定的辐射贡献的实部的两个回路程函,并从它的辐射部分的偏转角的自旋对齐的轨道角动量,角动量的损失和零频率限制的能谱的任何自旋和任何自旋取向。对于自旋一,我们发现最近的结果与超对称世界线形式主义的完美协议。
2022-05-22 gr-qc hep-th
Gravitational spin-orbit coupling through third-subleading post-Newtonian order: from first-order self-force to arbitrary mass ratios
利用相对论引力散射的简单而显着的性质,我们使用一阶自作用力(线性质量比)的结果,以获得任意质量比的结果,为完整的第三次主导后牛顿(4.5PN)的自旋轨道部门的自旋二进制保守动力学的修正,一般(绑定或未绑定)的轨道和自旋方向。因此,我们改进了旋转双星的引力波模型的重要成分,并通过与对齐自旋数值模拟的二进制黑洞进行比较,证明了精度的提高。
2020-06-19 gr-qc
Probing scalarized wormholes through quasi-periodic oscillations and spinning particle dynamics
Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(塔什干信息技术与应用科学国立大学基础与应用研究所);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);School of Physics, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学物理学院);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Kimyo International University in Tashkent(塔什干化学国际大学);Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University(哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学);School of Science, Walailak University(瓦拉耶拉克理科大学);College of Graduate Studies, Walailak University(瓦拉耶拉克研究生院)
该研究在爱因斯坦-标量场理论框架下,通过分析测试粒子(含无自旋与自旋粒子)的动力学,结合准周期振荡(QPO)谱与虫洞喉部粒子碰撞的特征,为区分标量化虫洞与标准黑洞提供了潜在可观测的信号。
2026-08-12 gr-qc
Bootstrapping spinning two body problem in dynamical Chern-Simons gravity using worldline QFT
本文利用自旋世界线量子场论计算动力学Chern-Simons引力中黑洞散射的eikonal相位,通过IBP约化和微分方程技术处理两圈积分,得到3PM阶线性自旋相位,并分析其自旋取向依赖。
2025-03-13 gr-qc hep-ph hep-th
Which black hole is spinning? Probing the origin of black-hole spin with gravitational waves
本研究通过“单自转”框架分析GWTC-3引力波数据,探究双黑洞自转起源,发现至少28%的系统主级黑洞显著自转(可能存在质量比反转),且无次级显著自转证据,但该框架相较于双黑洞自转模型受到适度反对。
2024-02-26 astro-ph.HE gr-qc
Transition from inspiral to plunge into a highly spinning black hole
我们扩展了Ori-Thorne-Kesden方法,使之能够一致地描述ISCO附近从螺旋形到陷入任意自旋的黑洞的非准圆过渡,包括近极值.我们确定,对于中等或高自旋的过渡是由Painlevé超越方程的第一类,而对于极高的自旋,它是由一个自相似的解决方案Korteweg-de Vries方程。我们匹配的过渡解决方案,在领导级的高自旋限制与解析准圆内旋在近地平线区域。我们还表明,一个极端的质量比二进制的中心黑洞有一个近极值参数,规模至少作为质量比由于超辐射引力波发射,其中不包括极高的自旋。
2020-04-02 gr-qc hep-th
Precisely computing bound orbits of spinning bodies around black holes I: General framework and results for nearly equatorial orbits
超大质量比的双黑洞系统是广义相对论中两体问题的一个干净的极限,也是低频引力波的重要来源。在最低阶,较小的物体沿着较大黑洞时空的测地线运动。后测地线效应包括引力自作用力(包含引力波发射的反作用)和自旋曲率力(由小天体的自旋与黑洞的时空曲率耦合而产生)。本文描述了一种精确计算自旋体绕黑洞的束缚轨道的方法。我们的分析建立在Witzany的开创性工作的基础上,该工作演示了如何描述旋转体在小天体旋转中的线性顺序运动。利用大质量比极限旋转体轨道接近测地线的事实,并使用van de Meent描述小天体旋转沿黑洞轨道的岁差的封闭形式结果,我们建立了可以非常精确求解的运动频域公式。我们研究了一系列的轨道与此公式,重点在本文的轨道是偏心和近赤道(即,轨道的运动是$\mathcal{O}(S)$离开赤道平面),但是对于它,小天体的自旋是任意定向的。我们讨论一般轨道一般小体自旋取向的配套文件。我们描述了这些轨道的行为,并展示了小天体的自旋如何改变影响轨道运动的频率$Ω_r$和$Ω_ϕ$。这些频移改变了作为直接引力波观测量的累积相位,说明了精确表征这些量对引力波观测的重要性。(节录)
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Astronomy with Inspiral Signals of Spinning Compact-Object Binaries
来自致密双星(黑洞和中子星)的螺旋信号是地基引力波干涉仪(LIGO、Virgo、GEO-600和TAMA-300)正在进行的搜索的主要目标。我们提出了参数估计模拟黑洞-中子星双星的吸气马尔可夫链蒙特卡罗方法。这是第一次,我们都估计了一个旋转组件的二进制inspiral源的参数,并确定了参数估计的准确性,与地面引力波探测器的模拟观测。我们证明,我们可以获得的距离,天空的位置,和二进制方向在更高的精度比以前建议的文献。对于具有足够自旋和两个或三个探测器的内旋的观测,我们发现在确定天空位置时的精度通常为几十平方度。
2008-08-02 astro-ph gr-qc
NLO deflections for spinning particles and Kerr black holes
我们采用文献[1]的“KMOC”方法来计算自旋体的经典动量偏转,自旋体的自旋方向可以是任意的,直到次领先阶(一个圈)。我们在电动力学和重力中这样做。最后的结果,有效的通用质量,是真实的所有自旋在树的水平和第二(第四)自旋顺序的电磁(重力)的情况下,在一个循环。此外,重点是探针极限的情况下,我们的结果扩展到所有的自旋订单的重源,甚至在下一个领先的顺序。我们进行我们的计算都使用基于么正性的框架和费曼图解方法,依赖于散射振幅计算固定的背景。
2022-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Matched Filtering of Numerical Relativity Templates of Spinning Binary Black Holes
在数值相对论中,双黑洞问题的解决已经取得了巨大的进展。数值相对论产生的波形将在引力波探测中发挥作用,既可以作为分析模板库的试验台,也可以作为模板库本身。随着数值相对论探索的参数空间的扩大,量化每个参数对引力波探测以及对引力波源参数估计的影响的重要性也在增加。有鉴于此,我们提出了一个研究等质量,自旋双星黑洞的演化,通过匹配滤波技术通常用于数据分析。我们研究了两个数值波形之间的匹配如何随数值分辨率、黑洞的初始角动量以及源与探测器之间的倾角而变化。由于自旋黑洞双星是轴向的,并且在合并前的波形只包含大约两个半轨道,这一研究受到了限制。我们发现,为了检测的目的,旋转的黑洞除了主模式,需要包括更高的谐波,一个条件,变得更加重要的黑洞自旋增加。此外,我们进行了初步的调查如何以及固定的自旋和倾斜角的模板可以检测任意自旋和倾斜的轴向情况下,在这里考虑的目标模板。
2007-05-27 astro-ph gr-qc
Rotating Black Hole, Twistor-String and Spinning Particle
讨论了基于克尔解的自旋粒子模型的基本特征。它包含一个非常非平凡的{ \it real}弦结构,由克尔圆弦和轴向弦系统组成。我们还考虑了Kerr几何的复数和twistorial结构,并证明了存在由具有twistorial $(x,θ)$结构的复数N=2手征弦构成的{ \it复数} twistor-string.通过嵌入到实Minkowski $\bf M^4$中,N=2超对称被部分破缺,弦获得了开放端。定向折叠这个字符串,我们确定手性和反手性结构。此字符串的目标空间等效于$\bf CP^3\times CP^{*3}.$的Witten“对角线”
2004-12-17 gr-qc hep-th quant-ph
Perturbation Method for Classical Spinning Particle Motion: I. Kerr Space-Time
本文根据Mathisson-Papapetrou-Dixon(MPD)运动方程,给出了经典自旋粒子动力学的解析微扰方法,并直接应用于Kerr黑洞的圆周运动.形式主义是建立在幂级数展开相对于粒子的自旋幅度,其中粒子的运动学和动力学程度表示在一个完全一般的形式,可以构建到无限阶的扩展参数。它进一步表明,粒子的平方质量和自旋幅度可以移动由于辐射校正,从自旋曲率耦合产生的经典模拟。明确的表达式确定的情况下,圆周运动附近的事件视界克尔黑洞,其中的质量和自旋位移的贡献是依赖于粒子的自旋取向的初始条件。由于自旋-曲率相互作用的克尔背景中的轨道运动的稳定性性质的初步分析进行了探讨和简要讨论。
2008-10-07 astro-ph gr-qc
Spinning BTZ Black Hole versus Kerr Black Hole : A Closer Look
应用Newman算法,从Banados,Teitelboim,和Zanelli(BTZ)的非旋转黑洞解“导出”了AdS_3旋转黑洞解.以这种方式导出的旋转BTZ解是在“Boyer-Lindquist型”坐标中给出的,而BTZ最初给出的解的形式是在一种"陌生“坐标中给出的,这些坐标仅通过时间坐标的变换而彼此相关。仔细研究了这两个时间坐标之间的相对物理意义。由于旋转BTZ解的Kerr-type和Boyer-Lindquist-type坐标是通过Newman算法新找到的,因此接下来,寻找到Kerr-Schild-type坐标的变换。事实上,这种转变是存在的。在这个Kerr-Schild型坐标系中,通过解析地延拓到“反引力宇宙”区域,实现了其整体结构的真正最大扩展。
1998-11-25 gr-qc hep-th
Probing the progenitors of spinning binary black-hole mergers with long gamma-ray bursts
长时间的伽马射线暴被认为与快速旋转的大质量恒星的核心坍缩和黑洞的形成有关。然而,恒星内部有效的角动量传输,目前支持的小行星地震和引力波的约束,导致主要是缓慢旋转的恒星核心。在这里,我们报告的二进制恒星演化和人口合成的计算,表明在紧密的双星潮汐相互作用不仅可以解释所观察到的子人口的旋转,合并的双黑洞,但也导致长伽马射线暴在黑洞形成的时间。鉴于我们的模型校准对发光长伽马射线暴的各向同性等效能量的分布,我们发现,约10%的GWTC-2报告的双黑洞有一个发光的长伽马射线暴与他们的形成,与GW 190517和GW 190719的概率分别为85%和60%,其中。此外,考虑到它们的平均射束分数的假设,我们的模型预测了源自该通道的长伽马射线暴的速率密度,作为红移的函数。对于一个恒定的光束分数$f_\mathrm{B}\sim 0.05$我们的模型预测率密度与观察到的,在整个红移范围内,而在红移$z \in [0,2.5]$,与所观察到的LGRB宿主星系的金属丰度分布的初步比较意味着,20%至85%之间的观测到的长伽马射线暴可能起源于合并二进制黑洞的祖先。在观测到的发光的长伽马射线暴中,有一个潜在的重要部分与旋转的双黑洞合并的祖先之间存在联系,这使得我们能够在当代引力波观测站的视界之外探测后者,并达到宇宙学的距离。
2021-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Precisely computing bound orbits of spinning bodies around black holes II: Generic orbits
在本文中,我们继续研究自旋测试体绕克尔黑洞的运动。非旋转的测试物体遵循它们在其中运动的时空的测地线。一个测试物体的自旋耦合到该时空的曲率,引入一个“自旋曲率力”,将物体的世界线推离测地线轨道。自旋曲率力是后测地线效应的一个重要例子,必须仔细建模,以准确描述绕黑洞运行的物体的运动。这项工作的动机之一是了解如何将这种效应纳入恒星质量体螺旋进入大质量黑洞产生的引力波模型中。在本文的前身,我们描述了一种技术,用于计算绑定轨道的旋转机构周围的黑洞的频域描述,可以非常精确地解决。在这篇论文中,我们提出了我们的方法的概述,以及目前的结果,轨道是偏心和近赤道(即,轨道的运动不超过偏离赤道平面的$\mathcal{O}(S)$)。在本文中,我们将这一提法完全通用的情况下-轨道是倾斜和偏心的,与小机构的自旋任意取向。我们计算这些轨道遵循的轨迹,并计算小天体的自旋如何影响重要的量,如可观测的轨道频率$Ω_r$,$Ω_θ$和$Ω_ϕ$。
2022-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Optimizing spinning time-domain gravitational waveforms for Advanced LIGO data analysis
旋转有效单体-数值相对论(SEOBNR)系列引力波近似值是高级LIGO数据分析中最好的。不幸的是,SEOBNR代码,因为它们目前存在于LALSuite中,通常太慢,直接用于标准的马尔可夫链蒙特卡洛参数估计(PE)。SEOBNR的降阶模型(ROM)已经为此目的而开发,但是没有已知的方式使全八维固有参数空间的ROM比直接SEOBNR代码对于PE更有效。因此,作为原理证明,我们将原始LALSuite SEOBNRv 2近似代码的速度提高了近300倍,该代码模拟了对齐自旋系统的波形。我们的优化代码缩短了进行PE的时间尺度,假设纯粹的串行分析,即使是适度的并行化与我们的优化代码相结合,也将使直接使用SEOBNR代码运行完整的PE管道成为现实。我们的一些SEOBNRv 2优化已经被应用到SEOBNRv 3,一个新的近似能够建模源与所有八个(旋进)的内在自由度。我们预计,一旦我们所有的优化都应用于SEOBNRv 3,就可以实现类似的加速。
2016-05-09 astro-ph.HE gr-qc
The appearance of a merging binary black hole very close to a spinning supermassive black hole
双黑洞的质量和距离是引力波天文学测量的基本参数。众所周知,测量结果会受到宇宙学红移的影响,最近的工作也表明,如果BBH靠近超大质量黑洞(SMBH)并合,多普勒和引力红移会进一步影响测量结果。在这里,我们考虑的额外的透镜效应引起的附近SMBH的测量。我们计算了克尔SMBH的$10$引力半径内的零测地线,以确定由BBH发射的GW的红移和放大率。我们发现红移和缩小率之间存在正相关,这导致探测器框架中BBH的质量和距离之间存在正相关。更重要的是,我们发现信号出现红移和缩小到远处观察者的概率更高,而不是蓝移和放大。基于这些结果,我们证明了宇宙学红移为$z_{\rm cos}=(10^{-2}-10^{-1})$,由$(10-20)M_\odot$的BH组成的双星可以伪装成红移为$z_{\rm cos}\sim1$,含有$(44-110)M_\odot$大小的BH的BBH。在极度缩小的情况下,我们也发现同样的黑洞可能出现在$z_{\rm cos}>10$上,并且包含亚太阳质量的黑洞。如果不考虑这种效应,可能会使我们对通过GWs检测到的BH的起源的理解产生偏差。
2023-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Probing the spinning of the massive black hole in the Galactic Center via pulsar timing: A Full Relativistic Treatment
银河系中心(GC)大质量黑洞(MBH)周围的脉冲星预计将由即将到来的设施(例如,平方公里阵列(Square Kilometer Array)。在一个完整的相对论框架下,脉冲星近似为一个测试粒子,我们调查的MBH的自旋的限制,通过监测周围的脉冲星的定时。对于紧密围绕MBH轨道运行的GC双星(例如,$\lesssim1000$ AU),我们发现在精确地建模它们的定时信号时完全相对论处理可能是必要的,因为相对论信号的数量级大于到达时间测量精度。虽然MBH自旋参数之间通常存在近简并,但对MBH自旋的约束仍然很严格。通过对周期为$\sim2.6$ yr、偏心率为$0.3-0.9$的正常脉冲星在$1-5$ ms的定时精度下进行连续监测,在$\sim 8$ yr内,可以分别用$10^{-3}-10^{-2}$的$2σ$误差和$10^{-1}-10^\circ$的$2σ$误差来约束GC MBH的自旋星等和方位。即使是在类似于被探测到的恒星S2/S 0 -2或S 0 -102的轨道上,我们发现MBH的自旋仍然可以被限制在$4-8$年内,最重要的限制提供了近心通道附近。如果在测时的同时还能得到具有$10μ$ as天体测量精度的恒星自行,那么MBH的位置、速度、质量和到太阳系的距离就可以分别约束在$\sim10μ$ as、$\sim1μ$ as $/$ yr、$\sim 10 M_\odot$和$\si…
2017-09-25 astro-ph.GA gr-qc
A Highly Spinning and Aligned Binary Black Hole Merger in the Advanced LIGO First Observing Run
我们在公开的LIGO首次观测运行(O1)数据发布中报告了一个新的二元黑洞合并。在我们开发的新的独立分析管道中,在检测器帧啁啾质量范围$\mathcal{M}^{\rm det} \in [20,40]M_\odot$中,该事件的反向误报率为每六年一次。我们对该事件是天体物理起源的概率的最佳估计是$P_{\rm astro} \sim 0.71\, .$。估计的事件的物理参数表明,它是两个大质量黑洞的合并,$\mathcal{M}^{\rm det} = 31^{+2}_{-3}\,M_\odot$与一个有效的自旋参数,$χ_{\rm eff} = 0.81^{+0.15}_{-0.21}$,使这成为迄今为止报道的最高自旋合并。它也是迄今为止观测到的两个红移最高的合并之一。合并的高自旋支持了合并的双黑洞可以通过双恒星演化产生的假设。
2019-03-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Kerr Black Holes as Elementary Particles
很久以前,Newman和Janis证明了史瓦西解的复杂变形$z\rightarrow z+i a$产生克尔解。对这种关系的根本解释仍然不清楚。复杂的形变有一个电磁对应:通过移动Coloumb势,我们得到了一个特定的旋转电荷分布的电磁场,我们称之为$\sqrt{\rm Kerr}$。在这份说明中,我们确定这种转变的起源所产生的最近定义的“最小耦合”的三粒子振幅的自旋粒子耦合到重力,在大自旋极限的自旋算子的幂。我们证明了这一点,通过研究的冲动赋予一个测试粒子的背景下,重自旋粒子。我们首先考虑电磁的情况下,由于$\sqrt{\rm Kerr}$的脉冲是由一个带电的自旋粒子复制的Coloumb电位的移位是匹配的指数自旋因子出现在振幅。由克尔黑洞产生的已知脉冲,可以从引力耦合的自旋粒子通过双重拷贝得到。
2020-01-04 gr-qc hep-th
A subpopulation of low-mass, spinning black holes: signatures of dynamical assembly
本文通过引力波观测发现低质量端存在快速各向同性自旋的第二代黑洞子群体,揭示第二代黑洞质量峰值约在16倍太阳质量,并据此推断第一代黑洞质量分布在12至20倍太阳质量间存在显著凹陷。
2025-11-07 astro-ph.HE gr-qc
Tidal disruption rate of stars by spinning supermassive black holes
当一个超大质量黑洞的潮汐场超过恒星的自引力时,它就可以破坏恒星,并可以直接捕获穿过它的事件视界的恒星。对于质量M > 10^7太阳质量的黑洞,主序星的潮汐破裂发生在足够靠近事件视界的地方,牛顿对潮汐场的处理不再有效。被直接捕获的恒星比例也不再可以忽略不计。我们计算了Kerr度规中一般取向的恒星轨道,并计算了那些没有被黑洞直接捕获的恒星在近心处的相对论潮汐张量。我们将这种相对论性分析与以前对这些轨道如何填充的计算相结合,以确定旋转黑洞的潮汐破坏率。我们发现,与以前的结果一致,黑洞旋转增加了一个黑洞的质量上限,能够潮汐地破坏类太阳恒星到7 × 10^8太阳质量。更定量地说,我们发现,在M = 10^7(10^8)太阳质量时,直接恒星俘获使潮汐破裂率降低了2/3(1/10)。对于M > 10^8太阳质量的黑洞,潮汐破裂率对黑洞自旋的依赖性很强,这意味着未来像LSST这样发现数千次潮汐破裂事件的调查可以限制超大质量黑洞的自旋人口统计。
2012-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Large Merger Recoils and Spin Flips From Generic Black-Hole Binaries
我们报告的第一个结果,从一个通用的黑洞二进制,即二进制包含不等质量的黑洞与错位自旋的演变。我们的配置,其质量比为2:1,由一个最初不旋转的孔轨道一个更大的,快速旋转的孔(比自旋a/m = 0.885),与自旋方向定向相对于轨道平面-45度。我们跟踪的inspiral和合并的~2轨道,并发现残余收到一个实质性的踢454公里/秒,两倍以上的最大踢从非自旋双星。剩余的自旋方向相对于较大空穴的初始自旋方向翻转103度。我们进行了第二次运行与反对齐的自旋,a/m =+-0.5躺在轨道平面,产生一个踢1830公里/秒的轨道平面。对于最大旋转的黑洞,该值可缩放至近4000 km/s。如此大的反冲速度开启了一种可能性,即合并的双星甚至可以从大质量宿主星系的核中喷出。
2007-03-02 astro-ph gr-qc
Ringdown of a postinnermost stable circular orbit of a rapidly spinning black hole: Mass ratio dependence of higher harmonic quasinormal mode excitation
本研究基于Teukolsky-Sasaki-Nakamura形式体系,数值探究快速自旋黑洞ISCO后铃振引力波高次谐波准正模激发的质量比依赖,发现高自旋主黑洞的中等质量比并合中高次谐波激发显著,可为空间引力波探测检验广义相对论提供新途径。
2024-12-12 astro-ph.HE gr-qc
1/f fluctuations in spinning-particle motions around Schwarzschild black hole
研究了史瓦西时空中自旋粒子运动的混沌性质。我们使用粒子位置的$z$分量的时间序列的功率谱来表征混沌。结果表明,功率谱不仅显示白噪声,而且还显示$1/f$型涨落,这取决于测试粒子的总角动量$J$和自旋$S$的大小.因此,我们成功地将以前被归为简单混沌运动的混沌运动分为两类。一个是$1/f$,另一个是白噪声。在此基础上,我们在二维参数空间$(J,S)$中绘制了混沌特性的相图。这个相图使我们在原则上能够通过观察测试粒子的动力学来猜测系统$(J,S)$的性质,即使运动是混沌的。此外,我们发现$1/f$涨落的起源是粒子运动在规则轨道(环面)周围停滞,同时在它们之间来回运动,这在Hamilton动力学系统中被称为"停滞运动“或"粘性运动”。指出混沌特性或功率谱的差异是由相空间的拓扑结构决定的,而相空间的拓扑结构又受系统的物理参数集$(J,S)$的控制。从这个角度来看,我们在这个系统中发现的混沌并不总是仅仅是随机的。
2007-06-23 gr-qc nlin.CD
Constraining spinning primordial black holes with interstellar dust heating
School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University(曲阜师范大学物理与光电工程学院)
本研究通过分析自旋原初黑洞蒸发加热星际尘埃的效应,结合次级光子贡献,推导出暗物质占比的新上限,为约束原初黑洞丰度提供了互补方法。
2026-09-30 astro-ph.CO gr-qc
The Importance of Priors on LIGO-Virgo Parameter Estimation: the Case of Primordial Black Holes
目前和未来的干涉仪探测到的黑洞可能有不同的起源。它们的预期质量和自旋分布取决于形成机制的具体情况。当物理动机的先验分布用于贝叶斯推断时,从引力波数据估计的参数可能会发生显着变化,可能会影响某些引力波事件的物理解释及其对理论模型的影响。作为一个案例研究,我们分析了原始黑洞,这可能是在早期宇宙中形成的,并可能包括至少一小部分的暗物质。如果在它们的宇宙历史中吸积不是有效的,那么原始的黑洞就几乎不旋转。如果吸积是有效的,大质量双星往往是对称的和高度旋转的。我们表明,将这些先验可以显着改变推断的质量比和有效自旋的一些二元黑洞事件,特别是那些确定为高质量,不对称,或旋转的标准分析使用不可知论先验。对于几个事件,贝叶斯因子只受到新先验的轻微影响,这意味着很难区分迄今为止检测到的合并事件是原始的还是天体物理学的起源。特别是,如果被LIGO/Virgo识别为强不对称的双星(包括GW 190412)是原始起源的,那么从数据中推断出的质量比可以更接近于1。对于GW 190412,后者的属性是强烈的影响,包括在波形模型中的高次谐波。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can GW231123 have a stellar origin?
Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University(达勒姆大学粒子物理现象学研究所);Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Universitá degli Studi di Milano-Bicocca(米兰比可卡大学 G. Occhialini 物理系);INFN, Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部);Department of Physics & Astronomy, University of Hawai ‘ i(夏威夷大学物理与天文学系)
研究GW231123中高自转黑洞是否可能由单个旋转大质量恒星坍缩形成。
2026-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR