Mechanics of Rotating Isolated Horizons
黑洞力学最近得到了扩展，用更一般时空中的孤立视界（可能允许辐射任意接近黑洞）取代了更常用的静止时空中的事件视界。然而，到目前为止，详细的分析仅限于非旋转的黑洞（尽管它包含了任意扭曲，以及电磁，杨米尔斯和电子荷）。我们现在填补这个空白，首先引入孤立视界角动量的概念，然后将第一定律推广到旋转的情况。
2001-04-11 gr-qc
Extremality conditions for isolated and dynamical horizons
一个最大旋转的克尔黑洞被称为极值。在本文中，我们介绍了相应的限制孤立和动态的视野。这些简化为克尔的标准概念，但一般不要求视界是静止的或旋转对称的。我们认为这些结果的物理意义和应用。特别是，我们引入了一个参数e，它表征了一个视界是多么接近极值，应该是可计算的数值模拟。
2008-04-04 gr-qc
Black hole horizons from within loop quantum gravity
在广义相对论中，黑洞视界上的场是由黑洞体中的场通过拉回和约束得到的。类似地，在量子引力中，量子化的视界自由度应该是由限制或拉回量子化的体自由度而产生的。这一点在圈量子引力中孤立视界的量子化中还没有完全实现--否则就非常成功了。在这项工作中，我们概述了一个设置中的量子视界自由度的量化的散装自由度的简单组件。没有必要将它们分开。我们提出的证据表明，对于一个地平线的球面拓扑结构，由此产生的地平线理论是非常相似的，已经发现之前。
2011-08-21 gr-qc hep-th math-ph
Weighing the Black Hole via Quasi-local Energy
我们开始在不同时空中的黑洞的事件视界上对黑洞进行称重，得到的质量大大高于它们的渐近值。在每种情况下，史瓦西、赖斯纳-诺德斯特姆或克尔黑洞的视界质量都是在无穷远处观测到的不可约质量的两倍。不可约质量不包含静电能或转动能，这就导致了一个不可避免的结论，即带有电荷和自旋的粒子不可能存在于黑洞中。它被称为外部能量范式。在双黑洞合并过程中，事件视界及其附近的质量越大，引力波的释放就越明显。我们描述了这些质量值是如何获得的准本地能量的方法，并应用到第一个引力波GW 150914的黑洞。
2018-08-06 gr-qc hep-th
Black Hole Horizons and Thermodynamics: A Quantum Approach
本文研究了限制在Killing视界内的具有普适半径$r_0$的黑洞的度规量子化。在施加球对称性和限制后的Killing视界，度规是量化的手征电流形式主义。度量的两个"分量“确实是量化的：前者在坐标变化下表现为仿射标量场，后者则是真标量场。辛群在这两个域上的作用都是根据某些视界的超同态来实现的。根据真空状态的选择，这样的表示是酉的。如果标量场的参考态是一个相干态而不是真空，则会出现共形对称的自发破缺，并且这个态包含一个玻色-爱因斯坦凝聚体。在这种情况下，序参量固定了黑洞相对于$r_0$的实际大小。构造的态和与仿射标量相关联的态都是热态（KMS），当限制在半视界时，它们相对于Schwarzschild Killing时间。序参量的值也将温度固定在霍金值。结果表明，只要选取适当的普适参数$r_0$，量子能量密度和熵密度与黑洞的质量和熵密度是一致的，而与实际黑洞的大小无关.
2010-07-24 gr-qc hep-th
On the Penrose Inequality for general horizons
对于渐近平坦的初始数据的爱因斯坦方程满足一个能量条件，我们证明了彭罗斯不等式之间的ADM质量和最外层的视视界的面积，如果数据是适当的限制。我们证明了这一点，广义Geroch的证明单调性的霍金质量下的一个光滑的反平均曲率流，与非负的Ricci标量的数据。与Geroch不同，我们不需要将自己局限于最小的表面作为视野。模光滑的问题，我们还表明，我们的数据上的限制，可以在本地完成一个合适的选择在给定的时空中的初始表面。
2002-02-13 gr-qc hep-th math.DG
Semiclassical approach for the evaporating black hole revisited
最近的一个计算表明，如果观察者在视界外的任何正距离处从静止状态释放出来，那么由自由下落的观察者看到的未来事件视界的Unruh态的观测能量密度是有限的;然而，它变得越来越大，以至于它在视界处是负发散的，在观察者开始从视界处的静止状态下降的极限，这对应于相对于在离地平线有限距离处自由下落的观察者的无限助推。为了解决现有计算方法与文献中传统计算方法之间的矛盾，重新讨论了自由落体能量密度的计算方法，并指出了一些不同之处。
2016-01-28 gr-qc hep-th
Weighing The Black Holes Of GW150914
我们通过准局域能量方法计算了GW 150914黑洞在其事件视界的质量，得到了71和57个太阳质量的值，而LIGO报告的渐近值分别为36和29个单位。为了克服黑洞周围巨大的负引力势能，并允许在合并过程中发射引力波，事件视界处的更高质量是强制性的。我们从视界质量估计了坍缩形成黑洞的恒星的初始质量，并得到了这些祖星的95和76太阳质量的令人印象深刻的值。
2017-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of Local Causal Horizons
我们提出了一个表达式的熵密度与局部因果视界在任何同态不变的引力理论。如果理论中的黑洞熵满足热力学热力学第一定律的物理过程版本，那么我们提出的熵满足克劳修斯关系。因此，我们的研究表明，时空视界的热力学性质并不局限于黑洞;它也适用于时空中任何点附近的局部因果视界。
2013-07-25 gr-qc hep-th
Matter field and black hole horizon geometry
本文研究高阶引力中物质场对黑洞视界几何的影响，证明临界耦合下真空允许任意视界，而标量场将其限制为常曲率流形，并推广至F(R)引力。
2025-03-26 gr-qc hep-th
New Restrictions on the Topology of Extreme Black Holes
在没有附加对称性假设的情况下，给出了任意维极端稳态真空黑洞视界截面基本群的第一Betti数的界和结构结果.这是通过利用相关的近地平线几何和$m$ -准爱因斯坦度量的数学概念之间的对应关系，除了从黎曼几何的经典分裂定理的推广。结果进行了分析，并细化分类给出这些黑洞的可能的拓扑结构。
2018-07-26 gr-qc hep-th math.DG
Horizon Instability of Extremal Kerr Black Holes: Nonaxisymmetric Modes and Enhanced Growth Rate
我们证明了极值Kerr黑洞的视界不稳定性与超辐射束缚频率下格林函数中的一个奇异分支点有关。我们研究了一般的初始数据支持远离地平线，并发现一个增强的增长率，由于非轴对称模式。生长由每个模式的共形权重控制。我们推测与近极端黑洞和全息对偶的联系。
2016-07-11 gr-qc hep-th
Quantum amplification effect in a horizon fluctuations
在霍金辐射上出现的几个不均匀间隔的明亮闪光是黑洞视界波动放大效应的标志。以前的研究在这个问题上遭受缺乏考虑所有发射的光子在这些波动的理论光谱。在本文中，我们包括所有的物理转移权，并提出了一个一致的强度公式。这改变了黑洞的辐射模式。
2010-06-02 gr-qc hep-th
Dirty rotating black holes: regularity conditions on stationary horizons
我们考虑一般的，或“脏”（被物质包围），静止旋转的黑洞轴对称。的限制被发现的渐近形式的度量在附近的非极值，极值和超极值的视野，所施加的条件的规则性增加的强度：有界的视界上的里奇标量，标量二次曲率不变量，和组件的曲率张量的四分之一连接到一个下降的观察员。我们表明，特别是，里奇标量的有界性意味着在所有情况下的“刚性”的地平线的旋转，而二次不变量的有限性导致表面引力的恒定性。我们讨论了正则性条件所强调的拟奇异坐标r的作用。度量的进一步限制，制定在后续的系数的度量函数的扩展r。曲率张量的四分量的有界性为一个观察者穿越视界导致视界极限对角化的爱因斯坦张量在零角动量观察者在一个圆形轨道上的框架（ZAMO框架）的视野的所有程度的极值。
2012-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horizon Data: Existence Results and a Near-Horizon Equation on General Null Hypersurfaces
University of Vienna（维也纳大学）；University of Salamanca（萨拉曼卡大学）
本文提出了一种研究一般地平线几何的范式，并推导出广义近地平线方程，证明了地平线存在的两个存在性定理。
2025-12-01 gr-qc math.DG
Quantum aspects of charged black holes in de-Sitter space
人们一直认为，一般的经典扰动渐近de-Sitter Reissner-Nordtsröm（RN-dS）黑洞可能违反强宇宙审查猜想。在本文中，我们分析了量子修正是否可以恢复猜想。我们研究了RN-dS几何中的量子标量场，并使用arXiv：1910.02992中开发的标准分析了不同视界上的状态的光滑性。由于德西特黑洞有一个宇宙学视界，它的辐射温度通常与事件视界不同，因此在外部区域处处规则的量子态的存在是不平凡的。我们发现这样的状态的球对称黑洞在任意尺寸。然后，我们证明了这样的国家是奇异的内视界的RN-dS黑洞在不同的维度。因此，量子涨落足以恢复RN-dS中的强宇宙监督猜想。
2020-09-07 gr-qc hep-th
Bañados-Silk-West effect with nongeodesic particles: extremal horizons
Bañados-Silk-West（BSW）效应是指在黑洞视界附近两个碰撞粒子的质心系中获得任意大能量$E_{c.m.}$的可能性。其中一个共同的信念是，力对这些粒子的作用（例如，由于引力辐射）必然会限制$E_{c.m.}$的增长。我们认为极端的视野和开发一个独立的模型的方法和分析的条件的力量，以保持或杀死的效果，使用的框架都附加到观察员轨道上的黑洞和穿越地平线。我们认为，上述预期没有得到证实。在相当一般的假设下，BSW效应仍然存在。对于赤道运动，只要求在适当的坐标系中力的径向分量是有限的，而方位角分量趋于零的速度不太慢。如果违反后一个条件，我们会评估$E_{c.m.}$，它确实受到限制，但对于小力来说仍然非常大。
2013-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Acceleration of particles by black holes as a result of deceleration: ultimate manifestation of kinematic nature of BSW effect
最近发现的所谓BSW效应是在黑洞视界附近两个碰撞粒子的质心系中能量E_{c.m.}的无束缚增长。我们考虑了一种新的类型的相应的情况下，两个粒子（“临界”）保持在附近的视界附近的带电近极值黑洞由于吸引力和排斥力之间的平衡休息。另一个以接近光速的速度撞击它。这种情况显示在一个最明显的方式BSW效应的运动学性质。在极端极限，我们会得到形式上无限大的E_{c.m.}，但这不会发生，因为它需要临界质量粒子在零视界表面上保持静止，这是不可能的。我们还讨论了极端Reissner-Nordström黑洞度规中临界粒子在视界附近保持静止时的BSW效应。
2012-05-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Near-horizon Extreme Kerr Magnetospheres
黑洞周围无力电动力学的解析解是建立简单的吸积盘和喷流动力学模型的基础。我们提出了一个（非穷举）分类的复杂的最高权重的解决方案，在极端克尔黑洞的近视界区域的无力方程。几类真正的磁主导或零的解决方案，无论是轴对称或非轴对称，承认有限的能量和角动量相对于渐近平坦的观察员。本文讨论了近视界区与光表面速度有关的一些微妙的问题。
2016-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Further restrictions on the topology of stationary black holes in five dimensions
我们对5维时空中稳态渐近平坦真空黑洞的可能拓扑作了进一步的限制。我们证明了视界流形可以是Lens空间和“柄”$S^1 \times S^2$的连通和，也可以是$S^3$通过某些有限等距群（没有“柄”）的商.由此产生的视界拓扑包括棱镜流形和庞加莱同调球的平行流形。我们还表明，外部通信域的拓扑结构是一个时间方向与有限的连接和$\mathbb R^4,S^2 \times S^2$的和$CP^2$的，减去黑洞本身的卡耐基产品。我们不假设存在任何Killing向量旁边的渐近类时的定义所需的平稳性。
2010-02-02 gr-qc hep-th math-ph
