Towards a metamaterial simulation of a spinning cosmic string
建立一个非均匀的双各向异性介质的本构参数,相当于一个旋转的宇宙弦的时空度量,在非协变的形式主义,我们发现了一个超材料的路线,调查封闭的类时曲线的存在。
2009-11-21 cond-mat.mtrl-sci gr-qc physics.optics
Straight spinning cosmic strings in Brans-Dicke gravity
给出了Brans-Dicke引力理论中直旋宇宙弦的一个精确解。分析了在这些宇宙弦周围存在封闭的类时曲线的可能性。此外,还检验了所讨论的拓扑缺陷形成的稳定性。它示出了存在一个合适的选择,其中封闭的类时曲线不允许的积分常数。我们还验证了是否有可能得到的时空可以描述在某些星系中观察到的旋转曲线的源。
2017-11-30 gr-qc
Remarks on vacuum fluctuations around a spinning cosmic string
本文应用点分裂方法研究了自旋宇宙弦非全局双曲背景中的真空涨落。通过去除Minkowski贡献实现重整化,表明文献中的格林函数虽然满足通常的格林函数方程,但会导致病态的物理结果。
2000-12-11 gr-qc hep-th
Spinning strings, cosmic dislocations and chronology protection
无质量标量场在具有宇宙位错的自旋弦背景中被量子化。通过增加自旋密度向位错参数,包含封闭的类时曲线(CTC)的区域最终形成周围的缺陷。相应地,传播子倾向于普通的宇宙弦传播子,因此导致了一个均方场涨落,它在整个过程中保持良好的行为,不像能量动量张量的真空期望值,它由于一个微妙的机制而发散。这些结果表明,逆反应导致形成保护免受CTC出现的“视界”。
2004-08-21 gr-qc hep-th
On the BTZ Black Hole and the Spinning Cosmic String
我们回顾了Ba \u nados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)黑洞解与自旋弦解的关系。我们找到了一个新的精确解,它可以与$(2+1)$维自旋点粒子解联系起来。不需要宇宙学常数,所以解可以提升到$(3+1)$维。共形不变引力模型的精确解,其中时空记为$g_{μν}=ω^2 \tilde g_{μν}$,是视界自由的,有一个遍历圆,而$\tilde g_{μν}$是BTZ解。$ω$上的缩放决定模型的比例。根据自旋宇宙弦解,证明了新的解可以与自旋宇宙弦内部的质量相联系。
2019-12-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hawking radiation via tunneling from the spacetime of a spinning cosmic string black holes
在本文中,我们研究了霍金辐射作为一个无质量的粒子隧穿过程的事件视界的Schwarzschild和Reissner-Nordström黑洞被一个无限长的旋转宇宙弦和一个全球性的黑洞。应用WKB近似和对静止轴对称时空使用广义Painlevé线元,并考虑到由于拓扑缺陷的存在,黑洞的ADM质量减小,证明了这些黑洞的Hawking温度保持不变.研究了带电大质量粒子从Reissner-Nordström黑洞中的隧穿,在这两种情况下,隧穿速率都与Bekenstein-Hawking熵的变化有关.结果扩展了Parikh和Wilczek的工作,并与一个基本的酉理论是一致的。
2015-10-26 gr-qc
On A 5-Dimensional Spinning Cosmic String
在Einstein-Yang-Mills(EYM)模型中给出了一个定常的5维自旋宇宙弦的数值解,其中额外体坐标$ψ$是周期性的.结果表明,当$g_{ψψ}$接近零时,即,出现闭合的类时曲线(CTC),解变得奇异。当在模型中加入一个负的宇宙学常数时,解在任何地方都变得正则,并具有角亏损$<2π$。然而,宇宙弦状物体并不具有阿贝尔尼尔森-奥尔森弦的所有期望的渐近性质。当我们使用两点边界值程序,正确的宇宙弦特征远离核心时,那么负的$Λ$也会导致可接受的类弦解。我们还研究了静态5D宇宙弦的Gott时空结构的可能性。匹配条件对有效角亏损不产生障碍。此外,通过考虑体空间中的角动量,时间的螺旋结构是不必要的。两个相对运动的5D弦可以,与4D的情况相比,满足戈特条件。
2008-03-02 gr-qc
Closed timelike geodesics in a gas of cosmic strings
我们发现了一类爱因斯坦场方程的解,它代表了被非旋转宇宙弦气体包围的旋转宇宙弦外的时空,并证明了在这个时空中存在封闭的类时测地线。
2008-08-29 gr-qc
Spinning binary waveforms via PN expansion: Equal-mass case
通过后牛顿(PN)近似的旋转二元吸气的时域重力波形的完整表达式将需要确定相位,振幅,倾角,进动相位和自旋矢量以及PN展开项的阶系数的知识。这些量是通过同时求解自旋进动方程、牛顿角动量的演化方程和轨道频率的方程来确定的。对于质量相等的自旋双星,这些量的确定可以完全解析地完成,通过利用等质量对称性,因此通过简化这些方程来求解。我们提供了1.5PN阶的分析结果,其中包括自旋轨道相互作用。
2010-01-16 gr-qc
Weak Cosmic Censorship with spinning particles in Kerr-(A)dS spacetimes
本文将Wald关于旋转粒子的思想实验推广至非零宇宙学常数的Kerr-(A)dS黑洞,证明粒子吸收不会破坏极端界限形成裸奇点。
2025-07-25 gr-qc
Semiclassical backreaction around a nearly spinning cosmic string
本文研究了在自旋密度小于但任意接近位错参数的近自旋宇宙弦的几何背景下,共形耦合无质量标量场的半经典反作用。当自旋密度接近位错参数时,研究表明“能区”在宇宙弦周围无限扩展,沿着弦轴增强曾经静态的观察者。考虑到几何背景包含封闭的类时曲线时,自旋密度超过位错参数,有人认为,“ergoregion”的外观可能是发生在相关的非稳态几何的年表保护机制的一部分。
2009-07-20 gr-qc hep-th
Spinning ring wormholes: a classical model for elementary particles?
静态水平解的爱因斯坦-麦克斯韦场方程组,只有一个圆形的宇宙弦奇点,扩展到精确的旋转渐近平坦的解决方案。这些场的配置作为自旋基本粒子或宏观旋转宇宙环的可能解释进行了讨论。
1998-10-22 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Censorship and parametrized spinning black-hole geometries
"宇宙审查理论“断言,所有由引力坍缩产生的奇点都隐藏在黑洞中。我们调查这一猜想的设置感兴趣的广义相对论的测试:黑洞解这是参数小偏离克尔解决方案。这些解有一个旋转上限,超过这个上限,外部观察者就可以看到裸奇点。我们研究这些(通用)时空是否可以旋转过去的极值与点粒子或吸积盘。我们的研究结果表明,宇宙审查是保存通用参数化。我们还提出了特殊的几何形状,可以旋转过去的极值的例子。
2015-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Reply to Comment on ``Spinning Cosmic Strings and Quantization of Energy''
测试粒子与旋转弦(扭转涡旋)相互作用的量子力学是著名的阿哈罗诺夫-玻姆效应的量子力学。表征自旋弦的每单位长度的角动量$J$对应于Aharonov-Bom通量的磁通量$Φ$,而入射粒子的引力质量$E$对应于电荷$q$。$GEJ$乘积中引力Aharonov-Bohm散射截面的特征周期性,暗示了质能关系的一种新量子化。我们遇到了一种新的物理情况,即引力质量是量子化的,量子化条件同时包含牛顿常数$G$和普朗克常数$h$。
1996-11-25 gr-qc hep-th
Landau Quantization in the Spinning Cosmic String Spacetime
我们分析了在平行于宇宙弦的静态均匀磁场作用下,无自旋带电粒子与旋转宇宙弦相互作用所产生的量子现象。我们计算的能级的粒子在非相对论的方法,显示这些能量如何依赖于所涉及的参数的问题。为了做到这一点,我们在自旋宇宙弦的几何中求解了与时间无关的薛定谔方程,考虑到时空的旋转和粒子的角动量之间的耦合非常弱,因此在弯曲背景中应用薛定谔方程是有意义的,弯曲背景的度规具有涉及时间和空间的非对角项。它还假设粒子轨道足够远离该拓扑缺陷周围存在的封闭类时曲线的区域的边界。最后,我们发现粒子的朗道能级存在于具有内部结构的旋转宇宙弦中,即,其具有有限的宽度并且均匀地填充有材料能量和真空能量。
2014-03-26 gr-qc hep-th
Comment on "Light deflection with torsion effects caused by a spinning cosmic string"
本文评论指出 Jusufi 在(2+1)维旋转宇宙弦中引入挠率的线元不成立,因为该维度下不存在螺旋位错或挠率,故其度规在物理上不自洽。
2024-06-28 gr-qc hep-th
High-Frequency Gravitational Waves from Spinning Non-Abelian Cosmic-Strings
本文研究了非对角柱对称时空中的SU(2)Einstein-Yang-Mills系统。从数值研究中发现,波动的解决方案,与熟悉的字符串一样的功能。它们具有依赖于YM场的磁分量的初始形式的角度亏损,即,它穿过r轴的次数。引力波和YM波的类孤子行为与Einstein-Maxwell系统中的结果有很大的不同。利用多尺度法分析了系统的稳定性。一阶一致的方程组得到。
2000-08-01 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
KG- oscillators in a spinning cosmic string spacetime and an external magnetic field
Eastern Mediterranean University(东地中海大学);Erzurum Technical University(埃尔祖鲁姆理工大学)
研究了旋转宇宙弦和外部磁场对KG振子能量谱的影响,发现其对粒子和反粒子的能量依赖性不同,且在特定参数下能量级趋于无区分。
2025-03-02 gr-qc
Angle deficit & non-local gravitoelectromagnetism around a slowly spinning cosmic string
宇宙弦,作为早期宇宙对称性破缺阶段的残留物,可能对非定域物理很敏感。在这里,我们表明,庞加莱不变的非定域性的存在-参数化的一个因素$\exp(-\Box\ell^2)$ -正则化的引力场,从而改变时空的属性:它现在是简单连接和宇宙弦周围的角度赤字成为径向距离的函数。旋转宇宙弦的非定域重力磁场也会发生类似的变化,我们将这些数学事实翻译成非定域重力电磁学的语言,从而提供了物理解释。我们希望这些见解可能有助于在我们的宇宙中寻找非局部物理学的痕迹。
2021-02-15 gr-qc hep-th
Volterra Distortions, Spinning Strings, and Cosmic Defects
作为拓扑时空缺陷的宇宙弦与固体连续统中的缺陷有着惊人的相似之处:扭曲(可以分为向错和位错)是线状缺陷,其特征是δ函数值的曲率和挠率分布,从而产生旋转和平移完整性。我们利用这个类比,并研究如何扭曲可以适应在一个系统的方式从固态系统的爱因斯坦-嘉当引力。由于扭曲是有效地描述了一个$SO(3) {\rlap{$ \supset $}\times}} T(3)$规范理论的固体连续带线缺陷的框架内,我们在一个简单的方式导致庞加莱规范的方法来引力,这是一个自然的框架,介绍扭曲时空的概念。构建所有十种可能的扭曲时空,我们恢复,除其他外,众所周知的外部时空的自旋极化宇宙弦作为一个特殊的情况下,这样的几何。在第二步中,我们寻找的物质分布,在爱因斯坦-嘉当引力,作为扭曲时空的来源。由此产生的解决方案,适当地匹配到扭曲的真空,是圆柱对称的,并被解释为自旋极化宇宙弦和宇宙位错。
1997-02-15 gr-qc
Tangled up in Spinning Cosmic Strings
长期以来,人们都知道,像宇宙弦这样的旋转圆柱对称致密物体周围的时空表现出非物理行为,即,它们将具有封闭的类时曲线(CTC)。这种与霍金的年代学保护猜想的争论是令人不快的,但如果我们解决了耦合的标量-规范场方程和弦核心的匹配条件,就可以理解了。给出了具有U(1)标量规范场的自引力自旋宇宙弦的一个新的内部数值解,揭示了外部时空的匹配。它是澄清,CTC的经验接近核心的字符串是极不可能的。它发生在因果关系破裂边界$r_μ$接近宇宙弦$r_{CS}$的边界时。然后,度量分量变得奇异,弦的核心上的适当时间停止流动。此外,我们预计,角动量$J$将减少,由于标量扰动触发的引力能的排放。当一个完整的循环是采取周围的字符串,内部时间跳跃的一个因素$2πJ$。完成一个完整循环所需的时间将变得无限长,并且将等于$g_{φφ}$保持正值的时间。在这个时间间隔内,角动量将通过波能的发射而减少到零。观察者经历$r_μ\rightarrow r_{CS}$的物理情形是非常不愉快的:能量-动量张量分量发散。
2015-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Spinning cosmic strings in Brans-Dicke gravity as the generators of the rotational curves of the galaxies
本文研究Brans-Dicke引力中自旋宇宙弦能否替代暗物质解释星系旋转曲线,通过计算4个Sc型星系恒星速度并与观测对比验证该模型。
2023-11-09 gr-qc
Gravitational radiation and angular momentum flux from a spinning dynamical black hole
利用一个四维渐近展开方法研究了自旋动态黑洞附近非线性项的次阶效应。然后利用耦合Newman-Penrose方程的渐近展开和相容性得到了角动量通量和能流公式。在构造了相容常数旋量的参考系后,导出了与黑洞面积增长有关的能量动量通量。直接从自旋动力视界的通量公式出发,我们发现引力能流为正值的物理合理条件是切变随时间单调减小。
2013-10-06 gr-qc
High-order post-Newtonian expansion of the redshift invariant for eccentric-orbit non-spinning extreme-mass-ratio inspirals
计算了Schwarzschild背景下偏心轨道极端质量比吸气的广义红移不变量$\langle u^t \rangle_τ$的高阶后牛顿(PN)级数对偏心率的依赖性。这些结果是在一阶黑洞微扰理论(BHPT)下,使用Regge-Wheeler-Zerilli(RWZ)规范计算的。我们的\textsc{Mathematica}代码是基于一个熟悉的程序,使用PN扩展的Mano-Suzuki-Takasugi(MST)解析函数形式主义的$l$模式达到一定的最大值,然后使用一个直接的一般- $l$ PN扩展的RWZ方程任意高的$l$。我们计算了PN阶和偏心率幂的对偶展开式,达到10 PN相对阶和$e^{20}$。详细的知识,在每个PN阶的偏心率膨胀,使我们能够找到偏心率依赖众多的封闭形式的表达式和多个无穷级数与已知的系数。我们发现领先的对数序列的PN扩展的红移不变量,反映了类似的行为,在PN扩展的能流到无穷大。一组通量项和特殊的功能,出现在能量通量,如Peters-Mathews通量本身,被证明是重新出现在红移PN扩展。
2022-03-25 gr-qc
Analytical high-order post-Newtonian expansions for spinning extreme mass ratio binaries
本文给出了一个在Kerr黑洞圆轨道上的质点的Detweiler红移不变量的解析计算,在不对黑洞自旋大小作任何假设的情况下,给出了8.5后牛顿阶的结果.我们的计算是基于Mano,Suzuki和Takasugi的函数级数方法,并采用了严格的模式和正则化处方的基础上的Detweiler-Whiting奇异正则分解。在我们的方法中使用的近似是最小的,我们使用标准的自力膨胀的质量比的线性顺序,和标准的后牛顿膨胀的二进制分离。这种方法的一个关键优点是,它产生的表达式包括克尔黑洞自旋中所有阶次的贡献。虽然这项工作适用的方法的特定情况下,德特韦勒的红移不变,它可以很容易地扩展到其他规范不变量和更高的后牛顿订单。
2021-05-05 gr-qc
Pitching Cosmic Curveballs: Environmental Effects on Extreme-Mass-Ratio Inspirals with Spinning Secondaries
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京国际数学研究中心);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文首次提出包含自旋耦合环境效应(马格努斯力和升力)的极端质量比旋进演化框架,并证明气体阻力可打破次级体自旋大小与倾角的真空投影简并,从而增强自旋探测能力并作为吸积流探针。
2026-09-02 astro-ph.HE gr-qc
Inside a Spinning Black String
我们表明,质量膨胀发生在旋转的黑色宇宙弦,这是一个低能量的有效弦论在$(3+1)$维的解决方案。这证实了泊松和以色列的猜想,即即使时空不是球对称的,内部质量参数也是发散的。
1994-09-16 gr-qc hep-th
Post-Newtonian expansion of the spin-precession invariant for eccentric-orbit non-spinning extreme-mass-ratio inspirals to 9PN and $e^{16}$
我们计算了偏心轨道极端质量比的旋进不变量$ψ$的高阶后牛顿(PN)展开的偏心率依赖与史瓦西小学。该系列计算在一阶黑洞微扰理论通过直接解析展开的解决方案在Regge-Wheeler-Zerilli形式主义,使用的代码写在\textsc{Mathematica}。通过Mano-Suzuki-Takasugi(MST)解析函数展开形式主义的Regge-Wheeler方程的解决方案,找到了具有小值$l$的模式。通过对Regge-Wheeler方程进行PN展开,得到了大的$l$解.先前的工作已经给出了$ψ$到9.5PN阶和到$e^2$阶(即,近圆形轨道极限)。我们计算了偏心率对9 PN的膨胀,但对$e^{16}$的膨胀。它证明了有可能找到几项具有封闭形式的表达式,所有这些都与PN展开中的对数项相关联。我们还比较了我们的PN扩展到以前的数值计算$ψ$在近轨道的数值评估,以评估其收敛半径。我们发现,该系列是不是迅速收敛的一个红移不变的$r \simeq 10M$,但仍然产生$\sim 1\%$的精度偏心$e \lesssim 0.25$。
2022-06-08 gr-qc
Dirac Oscillator for Spin-1/2 Particles in a Spinning Cosmic String Spacetime with Spacelike Disclination and Dislocation
Laboratory of theoretical;applied Physics Echahid Cheikh Larbi Tebessi University, Algeria
本研究在具有曲率和挠率的旋转宇宙弦时空中精确求解了自旋1/2粒子的狄拉克振子,获得了依赖于振子频率、角缺陷和挠率参数的能谱,并表明曲率和挠率解除简并,推广了平直时空的Moshinsky振子谱。
2025-09-26 gr-qc hep-th
Over-spinning Kerr-Sen black holes with test fields
本文研究了Kerr-Sen黑洞与中性测试场相互作用中弱形式的宇宙监督猜想的有效性。Kerr-Sen背景下的Klein-Gordon方程的研究表明,标量场存在超辐射现象。我们证明了标量场可以使一个近极值黑洞自旋为裸奇点,但是由于超辐射,使一个极值黑洞自旋为裸奇点的模式不会被吸收。根据克尔类比,我们可以天真地认为费米子场不存在超辐射。在这种情况下,超旋变得普遍,也适用于极端的克尔-森黑洞。这种对宇宙审查的强烈违反不能通过本工作中忽略的反向反应效应来修复。这些结果类似于Kerr的情况。
2018-11-07 gr-qc
Gravitational bremsstrahlung from spinning binaries in the post-Minkowskian expansion
本文提出了一种新的计算方法,计算了两个任意自旋物体散射时辐射成引力波的四动量。我们的结果,这是准确的领导秩序在$G$,二次阶的自旋,并在速度的所有订单,来自使用Routhian为基础的世界线有效场论形式主义与电池的分析技术评估回路积分。虽然nonspinning二进制辐射动量只沿其相对速度的方向,我们表明,列入自旋一般允许在所有三个空间方向的动量损失。我们还验证了我们的辐射能量的表达式与后牛顿理论中最先进的计算中的重叠项一致。
2022-08-04 gr-qc hep-th
Constraining Primordial Black-Hole Bombs through Spectral Distortions of the Cosmic Microwave Background
研究了非蒸发原初黑洞超辐射不稳定性对宇宙微波背景谱的影响。在辐射主导的时代,PBH被大致均匀的宇宙等离子体包围,通过等离子体频率赋予光子有效质量。在这种情况下,旋转的PBH是不稳定的,通过众所周知的“黑洞炸弹”机制自发自旋下降。在线性水平下,光子密度被有效光子质量捕获,并且由于超辐射而随时间呈指数增长。当等离子体密度由于宇宙膨胀而下降时,PBH周围的相关能量被释放并在CMB中消散。我们评估了在红移范围10^3 < z < 2x10^6内CMB的光谱畸变。利用现有的COBE/FIRAS对CMB光谱畸变的限制,我们得到了在10^{-8}*Msun < M < 0.2*Msin的质量范围内与自旋PBH相关的暗物质的分数上限。对于最大自旋PBH,我们的限制比微透镜或其他方法得到的限制要严格得多。来自拟议的PIXIE任务的未来数据可以将我们的限制提高几个数量级。
2013-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Shadow of a Spinning Black Hole in an Expanding Universe
研究了宇宙膨胀对自旋黑洞阴影大小的影响。我们首先考虑膨胀仅由一个宇宙学常数驱动,并建立了Kerr-de Sitter度规和FLRW度规之间的联系。我们澄清,一个共同运动的观察者的概念是很好地定义在一个旋转的黑洞的时空中,只有在渐近的意义。计算了同向运动观察者的阴影角大小。值得注意的是,我们发现,角大小接近一个非零的有限值为一个遥远的同向运动的观察者,而它为一个遥远的静态观察者消失。此外,通过采用\cite{Bisnovatyi-Kogan:2018vxl}中提出的近似方法,我们将研究扩展到一般的多分量宇宙的情况。结果表明,在高红移时,由于宇宙膨胀的共同放大因子,超大质量自旋黑洞的水平和垂直角尺寸之差发生了很大变化,而它们的比值,即扁率保持不变.此外,当$a=0$时,我们的结果与以前在\cite{Perlick:2018iye,Bisnovatyi-Kogan:2018vxl}中的研究一致。
2020-04-09 gr-qc
Self-Force Calculations with a Spinning Secondary
我们计算了由旋转致密天体产生的Schwarzschild黑洞的线性度规扰动,特别是具有(反)对齐自旋矢量的圆形赤道轨道。我们推导出一个两个时间尺度扩展的场方程,伴随着波形生成框架,包括所有的影响,通过第一后绝热顺序,我们使用Regge-Wheeler-Zerilli形式主义在频域中生成的波形,包括完整的效果的自旋波形相位。我们在固定的轨道频率下使用展开进行计算,与以前的方法相比,提高了计算效率并简化了程序。最后,我们提供了第一个完全相对论性的,第一性原理正则化程序规范不变的自力量量的线性顺序自旋。我们用这个程序来产生第一个强场,保守的自我力计算,包括自旋的二级计算德特韦勒的红移不变量。
2021-12-24 gr-qc
Parameter estimation from Gravitational waves generated by non-spinning binary black holes with laser interferometers: beyond the Fisher information
本文将新近引进的频率论方法应用于非自旋双星系统的引力波,解析地计算了物理参数的极大似然估计的误差。虽然现有的文献侧重于使用Cramer Rao下限(CRLB)和蒙特卡罗模拟,我们使用的权力扩展的偏差和协方差的信噪比的逆功率。在展开式中使用似然函数的高阶导数使得预测对MLE概率分布的次叶也敏感。我们讨论CRLB的有效性条件,并预测目前尚未探索的参数空间的区域中的新功能。例如,我们看到偏差如何成为大质量系统(200 M及以上)参数误差的最重要贡献者。
2010-11-12 gr-qc
Analytic post-Newtonian expansion of the energy and angular momentum radiated to infinity by eccentric-orbit non-spinning extreme-mass-ratio inspirals to 19PN
我们开发了新的高阶结果后牛顿(PN)展开的能量和角动量通量在无穷远的偏心轨道极端质量比吸气(EMRI)的史瓦西背景。该系列是通过直接展开的MST解决方案内的RWZ形式的一阶黑洞微扰理论(BHPT)。通过利用因式分解和一些计算简化,我们能够计算19 PN的通量,每个PN项计算为$e^{10}$(达尔文)偏心率的幂级数。这与以前的工作中使用的数值拟合方法相比毫不逊色。我们还计算了从$e^{20}$到10 PN的PN项。然后,我们分析的复合能流膨胀的收敛特性,通过检查几个轨道的数值数据,无论是全通量,也为个人220模式,与各种remation计划尝试每个。高阶级数和数值计算之间的匹配通常很强,保持相对误差优于$10^{-5}$,除了当$p$(直肠半侧)很小而$e$很大时。然而,全通量展开展示了优异的保真度(特别是在高$e$下),因为它能够结合来自PN理论的附加信息。对于轨道$(p=10, e=1/2)$,全通量在$10^{-5}$附近达到最佳误差,而220模式表现出比$1\%$更差的误差。最后,我们描述了一个程序,通过分析史瓦西测地运动在调和坐标变换这些扩展到PN理论的调和规范。这将有助于未来BHPT和PN理论之间的比较。
2020-08-24 gr-qc
Galactic double neutron stars as dual-line gravitational-wave sources: Prospects with LISA and Cosmic Explorer
本文提出利用 LISA 与 Cosmic Explorer 对银河系双中子星开展高低频双线引力波探测,扩展自旋中子星波形并通过种群模拟评估可探测数量及转动惯量测量精度。
2025-07-22 astro-ph.HE gr-qc
Vortex vs spinning string: Iordanskii force and gravitational Aharonov-Bohm effect
我们讨论作用在旋转的宇宙弦上的横向力,在背景物质中运动。它来自重力Aharonov-Bohm效应,对应于超流体中作用在涡旋上的Iordanskii力,当涡旋相对于液体的法向分量移动时。
1998-05-10 cond-mat gr-qc hep-th
Secular evolution of compact binaries revolving around a spinning massive black hole
在1.5后牛顿(PN)展开下,通过与内、外轨道角动量的耦合,得到了遥远超大质量黑洞(SMBH)自旋对绕其旋转的致密双星轨道的首阶效应,与非周期性轨道引起的Kozai-Lidov动力学相比,旋转SMBH。
2019-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ellipsoidal Expansion of the Universe, Cosmic Shear, Acceleration and Jerk Parameter
为了研究时空的各向异性是否会引起宇宙剪切或减速参数的差异,我们在Bianchi I宇宙中研究了宇宙剪切的最一般表达式,并研究了减速参数与宇宙剪切之间的联系。我们还考虑了剪切参数的方法来测量从减速到加速宇宙的过渡。我们还研究了加加速度参数和椭球宇宙之间的联系。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Post-Newtonian expansions of extreme mass ratio inspirals of spinning bodies into Schwarzschild black holes
针对LISA探测的自旋体极端质量比旋进,计算偏心轨道至5PN阶的通量,构建混合旋进模型,并验证低偏心率下自旋线性部分PN近似的充分性。
2024-12-18 astro-ph.IM gr-qc
Searching for continuous gravitational waves from slowly spinning neutron stars with DECIGO, Big Bang Observer, Einstein Telescope and Cosmic Explorer
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
该研究针对慢转强磁化中子星与周期突变脉冲星,评估下一代地面及空间引力波探测器在20Hz以下的连续波探测潜力,通过灵敏度估算验证了相关源的可探测性与科学价值。
2025-05-09 astro-ph.HE gr-qc
The spinning self-force EFT: 1SF waveform recursion relation and Compton scattering
University of Edinburgh(爱丁堡大学);INFN, Laboratori Nazionali di Frascati(意大利国家核物理研究所,弗拉斯卡蒂国家实验室)
本文为自旋粒子(模拟克尔黑洞)在引力自力展开中建立有效场论,推导1SF作用量至自旋二次阶,提出弯曲空间1SF康普顿振幅递推关系,并研究其波形与强场效应。
2025-07-21 gr-qc hep-th
Cosmology with hybrid expansion law: scalar field reconstruction of cosmic history and observational constraints
在本文中,我们考虑一个简单的形式的宇宙膨胀历史称为混合膨胀律-一个产品的幂律和指数型函数。这种构造模仿了幂律和德西特宇宙学的特殊情况,但也提供了从减速到宇宙加速的过渡的优雅描述。我们指出了所考虑的宇宙历史的Brans-Dicke实现。我们构造了quintessence,phantom和tachyon场的势,这些势可以产生广义相对论中的混合展开定律。我们研究了观测约束的模型与混合膨胀律适用于晚时间加速以及早期宇宙的核合成。
2014-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Observables and amplitudes for spinning particles and black holes
我们开发了一个一般的形式主义计算经典的自旋粒子的相对论散射观测值,直接从壳层振幅。然后,我们应用这种形式主义的最小耦合爱因斯坦引力振幅的大规模自旋1/2和自旋1粒子的散射与一个大规模的标量,使用双副本。在这样做的时候,我们再现最近的结果在第一次后闵可夫斯基为了自旋黑洞的散射,通过四极为了在自旋多极展开。
2019-08-30 gr-qc hep-th
Possibility of Over-spinning Kerr Blackhole
我们已经开发了一种方法来测试古老的宇宙审查假设克尔几何。我们已经证明了克尔黑洞可以被从最内层稳定圆轨道捕获的粒子超旋。然而,对于来自无穷远的粒子来说,似乎不会发生这种情况。我们还观察到,只有当黑洞接近一个接近极值的极限时,过旋才成为可能,而这个极限随着黑洞质量的增加而接近。我们的研究表明,一个极端的黑洞不可能过度旋转。然而,我们的方法忽略了反作用和自作用力的影响,这可能会影响过旋。
2023-03-20 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Schwarzschild black hole: Comparing Spin Supplementary Conditions for Circular Equatorial Orbits
Mathisson-Papapetrou-Dixon(MPD)方程描述了广义相对论中扩展试验体的运动。然而,这个方程组是欠定的,并且必须伴随着约束补充条件,即使在其最简单的版本中,这是对应于旋转测试体的极-偶极近似。特别地,施加自旋补充条件(SSC)固定自旋体的质心,即体的质心。在本研究中,我们研究了在围绕大质量黑洞的圆形赤道轨道上移动的旋转测试物体的质心的特征是否在过渡到同一物理物体的另一个质心时得到保留,由不同的控制。SSC。为此,我们建立了一个解析算法,用于导出旋转体的轨道频率,运动在任意的,静止的,具有反射对称性的轴对称时空的背景下,对于Tulzcyan-Dixon,Mathisson-Pirani和Ohashi-Kyrian-Semerák SSC。然后,我们以Schwarzschild黑洞为背景,采用幂级数展开方法,研究了不同SSC中自旋幂级数展开后轨道频率的差异.最后,通过利用质心的位置和自旋的测量在质心的转变下改变的事实,我们对轨道频率的幂展开施加适当的校正,这允许改善SSC之间的收敛。我们的结论是,当我们从一个圆形赤道轨道转移到另一个在Schwarzschild背景下,在一个SSC的变化,SSC之间的收敛只保持一定的权力在自旋展开,它不能实现整个幂级数。
2021-04-22 gr-qc
High-order post-Newtonian expansion of the generalized redshift invariant for eccentric-orbit, equatorial extreme-mass-ratio inspirals with a spinning primary
本研究针对带自旋大质量Kerr黑洞的偏心赤道轨道极质量比旋近系统,推导广义红移不变量的高阶后牛顿展开新项,通过多种解析与半解析方法计算,得到不同偏心率与PN阶数的结果,并分析其收敛性及对引力波分析的意义。
2023-07-20 gr-qc
Periastron Advance in Spinning Black Hole Binaries: Gravitational Self-Force from Numerical Relativity
利用数值相对论模拟、后牛顿近似和黑洞微扰理论,研究了自旋与轨道角动量成一直线或反一直线的准圆轨道上自旋黑洞双星的广义相对论近星点推进.通过交换物体的标签来施加对称性,我们设计了微扰结果的改进版本,并将其用作对称质量比幂的新型展开的主导项。这使我们能够第一次测量到引力自作用力对非自旋粒子在质量为M、自旋S = -0.5 M^2的克尔黑洞中的近星点推进的影响,直到9 M量级。将我们改进的微扰膨胀的预测与等质量等自旋双星的数值模拟的精确结果进行比较,我们发现在很宽的自旋和轨道间隔范围内有显著的一致性。
2013-11-29 gr-qc
Gravity Waves, Chaos, and Spinning Compact Binaries
在两体系统的后牛顿展开式中,自旋紧双星被证明是混沌的。混沌的定义是对初始条件的极端对初始条件的敏感性,以及随之而来的无法预测演化结果。因此,自旋对在合并期间将具有不可预测的引力波形。这对未来的重力波观测站提出了挑战,因为它们依赖于数据和理论模板之间的匹配。
2000-05-05 astro-ph chao-dyn gr-qc
Spinning black holes as cosmic string factories
我们考虑宇宙弦环的演化,它被一个更大质量和更紧凑的黑洞捕获。我们表明,经过几次重连,产生喷射的较小的循环,仍然绑定到黑洞的循环移动的近周期性的非自相交的轨迹,“轨道”。轨道的演变是由于环和旋转的黑洞之间的能量和角动量交换。我们表明,这种演变是数学上等价于一定的连续变形的辅助封闭曲线在三维空间中,零黑洞自旋这种变形是曲线缩短,已被数学家广泛研究。演化的特点是由黑洞自旋能量的超辐射提取的环增长的竞争效应,以及由运动弦对视界的摩擦引起的环衰减。辅助曲线的自相交对应于黑洞捕获了一个新的弦段,因此增加了一个新的捕获环。这种演化的可能的渐近态被证明是强的引力波发射体。重连是否阻止达到渐近状态仍有待探索。此外,由于引力波的发射和黑洞的反冲,轨道的形状也会发生变化,这会改变轨道并可能导致自相交。我们认为,对于一个显着的范围内的无量纲张力$μ$,弦环捕获的超大质量黑洞在星系的中心。这强烈地激发了进一步研究弦环与黑洞之间的相互作用,特别是这个过程对黑洞自旋和星系核中产生的弦产生的引力波的影响。我们还讨论了潜在的原始黑洞捕获环。
2020-11-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spinning the Probe in Kerr with WQFT
本文利用WQFT方法研究Kerr背景下旋转探针的引力散射,通过将测地线与MPD方程重构为递归Berends-Giele型方程,开发了世界线分部积分形式体系,首次系统计算至7PM阶的冲量与自旋反冲观测量。
2025-07-11 gr-qc hep-th
An Analytic Perturbation Approach for Classical Spinning Particle Dynamics
基于Mathisson-Papapetrou-Dixon(MPD)运动方程,提出了一种解析描述经典自旋粒子动力学的微扰方法。通过幂级数展开相对于粒子的自旋幅度,它示出了如何获得一般形式的解析表示的粒子的运动学和动力学的自由度,是正式适用于无限阶的扩展。在这种形式主义,它是可能的,以确定一个经典的模拟辐射修正粒子的质量和自旋由于自旋引力相互作用。这种方法的鲁棒性表明,通过显示如何明确计算的一阶动量和自旋张量分量的任意粒子运动在一般的时空背景。潜在的有趣的应用程序的基础上,这种扰动的方法进行了概述。
2008-04-10 astro-ph gr-qc