Principal equatorial null geodesic congruences in the Kerr metric, and their quantum propagators
该研究利用Raychaudhuri方程为Kerr度规中的赤道主向内、向外零测地线汇构造量子传播子,发现尽管膨胀标量在环形奇点发散,传播子仍有限,从而暗示量子效应可能消除或缓和奇点。
2024-03-01 gr-qc
Spin-geodesic deviations in the Kerr spacetime
本文在极-偶极粒子近似下研究了Kerr时空中扩展自旋体的动力学,假定自旋曲率力仅使粒子稍微偏离测地线路径,自旋参数很小,忽略了对时空几何的反作用.这种方法自然会导致解决Mathisson-Papapetrou-Dixon方程线性化的自旋变量以及偏差向量,具有相同的初始条件测地线运动。一般偏离一般测地线运动的研究,推广以前的结果限于非常特殊的情况下,赤道圆形测地线作为参考路径。
2014-08-21 gr-qc
Analytical solution of the geodesic equation in Kerr-(anti) de Sitter space-times
给出了Kerr-de Sitter和Kerr-anti-de Sitter时空中测地线方程的完全解析解。他们表示的维尔斯特拉斯椭圆p,zeta和西格玛函数以及超椭圆Kleinian西格玛函数限制到一维θ因子。我们分析了类时测地线对时空度规参数和测试粒子参数的依赖性,并与宇宙学常数为零的Kerr时空中的情况进行了比较.此外,我们还系统地找到了所有稳定的球形和圆形轨道,并推导出了飞越轨道的偏转角、束缚轨道的轨道频率、近星点位移和Lense-Thirring效应的表达式。
2010-09-30 gr-qc
Regularization of geodesics in static spherically symmetric Kerr-Schild spacetimes
我们描述了一种方法来分析因果测地线在静态和球对称时空的克尔-Schild形式,特别是允许详细研究的测地线在附近的中心奇点的正则化过程的基础上推广的McGehee正则化牛顿点粒子运动的幂律势。McGehee正则化被Belbruno和Pretorius用来对史瓦西时空中无质量测试粒子运动的中心奇点进行动力系统正则化。我们的推广使我们能够考虑在任何静态和球对称时空的克尔-希尔德形式的因果(类时或零)测地线。作为一个例子,我们将这些结果应用于史瓦西和Reissner-Nordström时空中的因果测地线。
2014-12-02 gr-qc
Higher-order geodesic deviations and orbital precession in a Kerr-Newman space-time
利用Kerner等人提出的一阶和高阶测地偏差方程,在广义相对论中研究近日点进动和行星轨道的一种新的近似方法,利用高阶测地偏差方法,将轨道进动和中性粒子椭圆轨道的计算推广到Kerr $-$ Newman时空中.这种方法的优点之一是,对于小的偏心率,不使用牛顿和后牛顿近似的数量${G M}/{R c^2}$的任意值获得行星的轨迹。
2019-06-02 gr-qc
Gyroscope precession along general timelike geodesics in a Kerr black hole spacetime
利用时空的几何性质分析了克尔时空中沿一般测地线运动的陀螺仪的岁差角速度。沿陀螺仪世界线的自然框架被明确地构造为适合于基本观察者的提升框架。一个新的几何描述马克的建设一个平行传播的正交框架沿一般测地线,确定和澄清的特殊作用所发挥的卡特家庭的观察员在这个一般的情况下,从而延长以前的讨论赤道平面的情况下。
2017-03-28 gr-qc
Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime and circular geodesics
在杂化弦论的低能极限下,我们给出了一个服从经典运动方程的新解。该解表示一个带有电荷和重力磁矩的旋转质量。讨论了相应的守恒电荷。我们还研究了试验体在时空中的圆赤道运动。
2020-05-23 gr-qc
On-Axis scalar absorption cross section of Kerr-Newman black holes: Geodesic analysis, sinc and low-frequency approximations
研究了零测地线与Kerr-Newman黑洞旋转轴平行碰撞的情形,证明了在程函极限下无质量标量场的吸收截面可以用光子轨道参数来描述.我们比较我们的sinc和低频近似与数值结果,表明它们是非常吻合的。
2018-09-21 gr-qc
Examining the Kerr Metric through Wave Fronts of Null Geodesics
我们研究了克尔度规中点源零测地线波前的奇异性。我们发现,波前发展的管状结构,崩溃的非对称性,导致尖点功能的波前奇点。随着波前的前进,尖点描绘出一个星形的焦散管,这是以前使用透镜映射和测地线偏差方法发现的。因此,波前方法在这项研究中有助于完成焦散和引力透镜的克尔几何的图片。
2019-03-03 gr-qc
Magnetized Kerr-Taub-NUT spacetime and Kerr/CFT correspondence
本文提出了一种新的爱因斯坦-麦克斯韦理论解,它可以看作是磁化形式的Kerr-Taub-NUT解。讨论了时空的一些性质。我们还利用Kerr/CFT对应方法计算了时空中极值黑洞的熵。
2021-02-08 gr-qc
Integrating the geodesic equations in the Schwarzschild and Kerr space-times using Beltrami's "geometrical" method
我们重新审视一个鲜为人知的定理由于贝尔特拉米,通过它的整合的测地线方程的弯曲流形是由一种方法,即使受到启发的汉密尔顿-雅可比方法,是纯粹的几何。应用这一定理的史瓦西和克尔度量直接导致其测地线方程的一般解决方案。在我们看来,这种处理问题的方法非常符合广义相对论的几何精神。事实上,由于这个定理,我们可以通过几何方法积分测地线方程,然后验证经典守恒定律从这些方程中得出。
2008-04-03 gr-qc
Approximate Noether Symmetries of the Geodesic Equations for the Charged-Kerr Spacetime and Rescaling of Energy
利用微分方程的近似对称方法,我们研究了克尔时空中测地线方程的拉格朗日量的精确对称性和近似对称性。以闵可夫斯基时空为精确情形,证明了拉格朗日量的对称代数是17维的。这个代数与闵可夫斯基时空共形等距的15维李代数有关。首先引入单位质量的自旋角动量作为一个小参数,我们考虑克尔度规的一阶近似对称性作为史瓦西度规的一阶微扰。然后,我们考虑克尔度规的二阶近似对称性作为闵可夫斯基度规的第二扰动。近似对称性恢复这些时空,并没有非平凡的近似对称性。为了保证测地线方程的平凡二阶近似对称性的一致性,对弧长参数进行了重新标度,结果表明带电Kerr度规中的能量必须重新标度,并且重新标度因子是$r$依赖的.这个重标度因子与Reissner-Nordström度量进行了比较。
2009-03-07 gr-qc
On Geodesic motion of particles with zero energy in Kerr and rotating dirty black holes
本研究探究零能量粒子的类时测地线性质,发现其与 Schwarzschild 黑洞测地线运动的相似性,证明一般轴对称黑洞中零能量粒子无闭合轨道,排除了其导致质心系能量无界的可能。
2024-10-07 gr-qc
The transition from adiabatic inspiral to geodesic plunge for a compact object around a massive Kerr black hole: Generic orbits
一个恒星质量的致密天体落入大质量克尔黑洞的内旋过程可以分为三个不同的阶段:绝热内旋阶段,内旋时间尺度远大于轨道周期;晚期径向下落阶段,可以近似为一条俯冲测地线;以及天体从内旋过渡到俯冲的阶段。在早期的工作中,Ori和Thorne概述了一种方法,用于计算圆形赤道轨道中紧凑物体在这种过渡期间的轨迹。我们推广这种技术,包括倾斜和偏心。
2008-05-08 gr-qc
Detailed study of geodesics in the Kerr-Newman-(A)dS spactime and the rotating charged black hole spacetime in $f(R)$ gravity
本文详细研究了与Kerr-Newman-(A)dS时空相对应的静态和旋转带电黑洞时空中的测地线方程。导出了实验粒子和光线的运动方程,并给出了它们的Weierstrass $\wp$,$ζ$和$σ$函数以及Kleinian $σ$函数的解。借助参数图和有效势分析了测地线运动,并对可能的轨道类型进行了分类。这个时空也是具有常曲率标量的$f(R)$引力的解。
2016-07-19 gr-qc
Strong gravity Lense-Thirring Precession in Kerr and Kerr-Taub-NUT spacetimes
本文评述了在一般静止时空中惯性系拖曳率(Lense-Thirring(LT)进动)的精确表达式。精确的LT旋进频率的克尔,克尔-陶布-NUT和陶布-NUT时空显式推导。值得注意的是,在角动量为零的陶布-NUT时空的情况下,当考虑旋转测试陀螺仪时,标架拖曳效应显示{ \it not}为零。当该时空的ADM质量为零时,结果变得更尖锐。我们澄清了我们的结果是如何与最近的文献中的NUT时空的零轨道平面进动的索赔是一致的。
2014-02-10 gr-qc
Towards a Gordon form of the Kerr spacetime
目前还不知道如何将克尔时空度规转化为所谓的戈登形式,尽管与克尔度规密切相关的克尔-希尔德形式是众所周知的。如果能够找到克尔几何的戈登形式,那么它在发展克尔时空的模拟模型时将特别有用,因为戈登形式是以有效介质的4-速度和“折射率”明确给出的。在本文中,我们报告了实现这一目标的进展。首先,我们提出了戈登形式的近似克尔时空的慢旋转极限,通过适当修改著名的Lense-Thirring形式的慢旋转度规。其次,我们提出了在近零极限(介质的4-速度接近零)的克尔时空的戈登形式。这两个对戈登形式的克尔时空的微扰近似的存在,给了我们一些信心,我们最终可能能够以这种形式写出精确的克尔时空。
2018-03-11 gr-qc
Center of Mass Energy of the Collision for Two General Geodesic Particles Around a Kerr-Newman-Taub-NUT Black Hole
本文研究了Kerr-Newman-Taub-NUT黑洞背景下两个不同静止质量的中性粒子在无穷远处自由下落时碰撞的质心能量.进一步讨论了极值和非极值Kerr-Newman-Taub-NUT黑洞视界附近的质心能量,并证明了在一定的限制条件下,任意高的质心能量是可以实现的.我们将研究当两个粒子的比能量、比角动量和卡特常数相同时,质心能量的特殊情况。
2015-05-10 gr-qc
Lyapunov exponent ISCO and Kolmogorov Senai entropy for Kerr Kiselev black hole
测地线运动具有显著的时空特征。我们计算的原则李雅普诺夫指数(LE),这是与测地线和Kolmogorov-Senai(KS)熵与我们的旋转Kerr-Kiselev(KK)黑洞的不稳定性时标的倒数。利用LE熵和KS熵研究了类时圆测地线和零圆测地线的稳定/不稳定赤道圆轨道的存在性。我们证明了LE熵和KS熵都可以用类时圆轨道的最内层稳定圆轨道径向方程(ISCO)表示。此外,我们计算了方程边际约束圆轨道,它给出了半径(最小实根)边际约束圆轨道(MBCO)。我们发现零圆测地线比类时圆测地线($Q_o > Q_σ$)具有更大的角频率。因此,零圆测地线提供了使KK黑洞循环的最快方法。此外,还应注意,零圆测地线在所有可能的圆测地线中具有最短的轨道周期$(T_{photon}< T_{ISCO})$。即使是零圆测地线也比ISCO以外的任何稳定的类时圆测地线穿越得最快。
2021-02-03 gr-qc
Equatorial circular orbits in the Kerr-de Sitter spacetimes
研究了Kerr-de Sitter时空中试验粒子的赤道运动。圆形轨道的确定,它们的性质进行了讨论的黑洞和裸奇异时空,并建立薄吸积盘的相关性。
2004-04-14 gr-qc
Kottler-Lambda-Kerr Spacetime
静态Kottler度规是史瓦西真空度规的扩展,包含了一个宇宙学常数。利用Newman和Janis的复化算法将角动量加入到Kottler度规中。新的度规是克尔时空的λ推广。它是静止的,轴对称的,彼得罗夫II型,并具有克尔-希尔德形式。
2004-05-28 gr-qc
Globally maximal timelike geodesics in static spherically symmetric spacetimes: radial geodesics in static spacetimes and arbitrary geodesic curves in ultrastatic spacetimes
这项工作涉及交点:共轭点和切割点,从一个共同的初始点在特殊的时空产生的类时测地线。该文件包含三个结果。首先,它表明,径向类时测地线在静态球对称时空是全球最大的(没有切割点)在适当的域。第二,在超静态球对称时空之一,莫里斯-索恩虫洞,它是发现测地线有切割点(这些必须与共轭点),哪些是全球最大的在其整个部分。这一结果,涉及到虫洞的所有类时测地线,是工作的核心。第三个结果涉及所有超静态时空的惊人特征:它们提供了一个坐标系,忠实地模仿惯性参考系的动力学性质。我们精确地表达了这些相似之处。
2019-01-11 gr-qc
Kerr Geodesics in Terms of Weierstrass Elliptic Functions
本文推导了 Kerr 时空类时和类光测地线的新解析解,利用 Biermann 和 Weierstrass 关于常微分方程的结果,首次实现了包括 transit orbits 在内所有类型测地线的显式实数 Weierstrass 函数表示。
2023-10-21 gr-qc
Kerr geodesics on conformal projection diagrams
Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学)
本文利用投影图严格表示最大延拓 Kerr 时空中的类时测地线,采用双穿透视界坐标确保正则性,并指出多因果块轨迹需多图描绘。
2026-10-08 gr-qc
Darboux diagonalization of the spatial 3-metric in Kerr spacetime
克尔时空在天体物理学上的重要性怎么强调都不过分。在目前已知的爱因斯坦场方程的精确解中,克尔时空在描述天文学黑洞候选者的直接适用性方面脱颖而出。在纯粹数学上,微分几何有一个古老的经典结果,由于达布,所有的3-流形可以将它们的度量重铸为对角形式。在克尔时空中,波耶-林奎斯特坐标提供了一个对角空间3度规的明确例子。不幸的是,正如我们在这里所证明的,克尔时空的空间3-切片的达布对角化与同时将克尔度规转化为单位时间推移形式而保持明显的轴对称是不相容的。这个不去定理有点让人想起不去定理,大意是克尔时空的空间3-切片不能被选择为共形平坦。
2020-09-03 gr-qc
Energy distribution of Kerr spacetime using Moller energy momentum complex
利用Møller在1978年给出的绝对平行性的能量动量复形,计算了Kerr时空中的能量分布.这个时空的能量被发现是相同的,因为它是早期评估使用不同的定义主要是基于度量张量。
2005-07-12 gr-qc
Classification of radial Kerr geodesic motion
我们分类径向类时测地线运动的外部非极值克尔时空进行分类的不等价的根结构的一阶径向测地线方程使用一种新的紧凑的符号和实施的约束,从极,时间和方位角运动。当一个根与视界重合、一个根消失或两个根重合时,只有单根的四个属根结构产生八个非属根结构。我们推导出明确的相空间的所有这样的根系统的基础上的能量,角动量和卡特常数和分类是否允许或不允许每个相应的径向测地线运动的存在极,时间和方位角运动。正能量和负能量的能区内径向运动的分类导致6个不同的克尔角动量值。作为极限情况,得到了零径向运动和近视界极值Kerr径向运动的分类,并与文献进行了比较。我们将描述具有重根的根系的分界线明确地参数化为以下三个区域的并,这三个区域分别由同一个四次曲线描述,当(1)束缚运动的近心成为重根;(2)束缚运动的偏心率成为零;(3)束缚运动的转折点成为重根。
2022-02-02 gr-qc
Gauge-fixing for the completion problem of reconstructed metric perturbations of a Kerr spacetime
我们提供了一个处方来解决度量完成问题的引力自作用力计算克尔时空通过固定剩余的规范自由。我们讨论了明确的例子偏心赤道轨道,恢复所有的极限情况下已经研究的文献中的偏心轨道在史瓦西以及圆轨道在史瓦西和克尔时空。
2020-05-04 gr-qc
Null Geodesics and Observables around Kerr-Sen Black Hole
本文研究了在杂化弦论中产生的Kerr-Sen黑洞背景下的测地线运动。讨论了径向和纬向有效势的性质。得到了一类特殊的球形光子轨道,并给出了径向光子的转向点表达式。考虑到不同的黑洞参数,讨论了这类解中光子运动的依赖性。本文考虑了光子的非赤道运动,以更一般的方式讨论了无质量试验粒子绕Kerr-Sen黑洞作测地线运动的允许区域。不同类型的可能轨道的条件进行了讨论与具体的参数值以及相应的轨道结构。由于非零黑洞电荷,光子不可能有终止轨道。角平面上的观测(即弯曲的光和近日点进动的大规模测试粒子)作为特殊情况进行分析。我们还计算了Kerr-Sen黑洞的旋转和质量参数,这些参数是由代表恒星或其他可能的光子源的大质量测试粒子发射的光子在圆形和赤道轨道上的红/蓝移计算的。
2017-03-22 gr-qc
The non linear perturbation of the Kerr spacetime in an external region
我们证明了,在以初始数据超曲面原点为中心的半径为$R_0$的球的影响区域之外,只要初始数据足够接近Kerr时空,Kerr时空附近的整体解的存在性;这个外部区域是扰动Kerr时空外部区域的“远”部分.此外,如果我们假设克尔度规的修正衰减足够快,$o(r^{-3})$,我们证明了黎曼张量的各种零分量的衰减符合“剥离定理”。
2009-08-29 gr-qc
The Kerr-Schild ansatz for the Nariai spacetime and the generating conjecture
我们将证明Nariai度规,即具有宇宙学常数的静态球对称真空时空,允许共形的Kerr-Schild时空表示。利用Horsky-Mitskievich生成猜想,得到了Nariai度规下Einstein-麦克斯韦方程组的真空解.
2000-06-19 gr-qc
Geodesic motion in the (rotating) black string spacetime
在这篇文章中,我们研究了五维(旋转)黑弦时空中测试粒子和光的测地线运动。如果在四维史瓦西或克尔时空中加入一个紧致维,新的五维度规描述了一个(旋转的)黑弦。史瓦西和克尔时空中的测地线已经被非常详细地研究过了,然而,当增加一个紧凑的维度时,新的行为发生了。我们给出了测地线方程的解析解,并讨论了可能的轨道。我们把普通四维史瓦西和克尔时空中的运动与(旋转的)黑弦时空中的运动进行了比较。
2013-05-27 gr-qc
Unit-lapse versions of the Kerr spacetime
克尔时空也许是目前已知的爱因斯坦场方程精确解中最重要的天体物理学解。只要时空可以被置于单位时间流逝的形式中,就有可能识别出一些非常直接的类时测地线(“雨”测地线),这使得对这些时空的物理解释特别清晰和优雅。这些单位时间流逝公式中最著名的是史瓦西时空的潘勒夫-古尔斯特兰德形式,尽管还有一种潘勒夫-古尔斯特兰德形式的透镜-瑟林(慢旋转)时空。更极端的是,克尔时空还有两种已知的单位时间流逝形式--多兰度规和纳塔利奥度规--尽管它们并不是精确的潘勒夫-古尔斯特兰德形式。在这里,我们将试图解释克尔时空的最一般的单位流逝形式。虽然在某种程度上这“仅仅”是一个坐标的选择,但它在战略和战术上都是有用的坐标选择,从而使技术上具有挑战性但在天体物理学上至关重要的克尔时空更容易处理。
2020-08-09 gr-qc
A geometric description of Maxwell field in a Kerr spacetime
我们考虑克尔黑洞外部的麦克斯韦场。对于这个系统,我们提出了一个广义Klein-Gordon方程的几何构造,称为Fackerell-Ipser方程。我们的模型是基于共形Yano-Kiling张量(CYK张量)。我们提出的非标准性质的CYK张量的克尔时空,这是有用的电动力学。
2016-06-11 gr-qc
A spacetime characterization of the Kerr metric
我们得到一个固定的,渐近平坦的,真空时空之间的克尔度规的表征,它扩展了西蒙张量(定义只在流形的轨迹)到整个时空的表征。更准确地说,我们在任何具有Killing场的时空上定义了一个三指数张量,该张量对于Kerr完全消失,并且当投影到轨道流形上时,在严格静止区域与Simon张量重合。证明了一个Simon张量为零的定态渐近平坦真空时空与Kerr是局部等距的。这种表征的Weyl张量的几何解释也给出。也就是说,一个静止的、渐近平坦的真空时空,使得Killing形式的每个主零方向都是Weyl张量的重复主零方向,它局部等距于Kerr。
1999-04-27 gr-qc
Quasilocal Energy in Kerr Spacetime
在这项工作中,我们研究了Boyer-Lindquist坐标下Kerr时空中恒定半径表面的准局域能量,如[11]所示。我们证明了在适当的等距嵌入条件下,对于一个定态观测者,在类Kerr时空中,当半径为常数时,[11]中定义的准局域能量恰好等于Brown-York准局域能量[2].通过一些仔细的估计,我们证明了,对于Kerr时空中的一个常半径曲面,它是在遍历层之外的嵌入条件满足以前的结果。我们讨论极值解,如[14]所述。我们证明了一个唯一性结果。我们在闵可夫斯基时空中找到了所有的极值解。最后,我们证明了在小转动情况下,克尔时空的视界附近的极值解是平凡的。
2016-02-05 gr-qc
The ISCO of charged particles in Reissner-Nordström, Kerr-Newman and Kerr-Sen spacetime
本文研究带电Reissner-Nordström时空、Kerr-Newman时空和Kerr-Sen时空中带电粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)。我们发现在有吸引力的库仑相互作用$qQ<0$的情况下,ISCO的半径随着粒子-黑洞电荷积$|qQ|$的增加而增加。对于排斥库仑相互作用,ISCO半径首先减小到最小值,然后再次增加,直到随着电荷积接近1而发散。如果黑洞的电荷$Q$很小,则ISCO半径的最小值位于$qQ=0$。排斥和吸引的库仑相互作用将总是增加ISCO半径在这个极限。对于$qQ\geq 1$,在Reissner-Nordström和Kerr-Newman时空中带电粒子的稳定束缚轨道不再存在。在Kerr-Sen时空中,极限情况取决于黑洞的电荷以及是否对测试粒子施加了玻色子耦合。我们发现了不含双光子耦合的PDMATHAMR和含双光子耦合的$qQ\geq 1+\frac{3}{2}Q^2$ $α=1$。
2020-07-17 gr-qc
Hamiltonian dynamics in the space of asymptotically Kerr-de Sitter spacetimes
我们确定所有的时空流,导致一个哈密顿动力学的空间中的广义相对论的初始数据集渐近克尔-德西特结束。计算了相应的哈密顿量。黑洞热力学的一些影响指出。
2015-07-21 gr-qc
Trapped photon region in the phase space of sub-extremal Kerr-Newman and Kerr-Sen spacetimes
Department of Mathematics, University of Tuebingen(蒂宾根大学数学系);Faculty of Mathematics, University of Vienna(维也纳大学数学学院)
本文研究了 Kerr-Newman 和 Kerr-Sen 空间时域中捕获光子区域的几何和拓扑结构,证明其投影具有特定拓扑结构。
2026-02-04 gr-qc
Efficiency of the Keplerian accretion in the Braneworld Kerr--Newman Spacetimes and mining instability of some naked singularity spacetimes
我们证明了具有正负膜世界潮荷参数的~膜世界旋转Kerr-Newman黑洞和裸奇点时空可以根据~Keplerian吸积的圆测地线的性质分为14类.本文确定了所有膜世界Kerr-Newman时空的~Keplerian吸积盘的效率。我们证明了在具有~膜世界无量纲潮荷$b \in (1/4,1)$和~无量纲自旋$a \in (2\sqrt{b}-\sqrt{b(4b-1)},2\sqrt{b}+\sqrt{b(4b-1)})$的Kerr-Newman裸奇异时空中存在~无限深的引力势,这意味着~开普勒吸积的无束缚效率和提取~全部裸奇异质量的可能性.因此,我们称它们为膜世界的“采矿不稳定”克尔-纽曼裸奇点时空。吸积物质测地运动假设的有效性给出了对非寻常但完全经典的采矿不稳定性现象相关性的基本限制。
2016-10-24 gr-qc
Quasi-local mass on rigid or round spheres in Kerr spacetime
本文基于Hamilton方法引入并分析拓扑球面多极展开的准局部质量,并在Kerr时空中对刚性球与圆球两种曲面进行了测试。
2024-08-27 gr-qc
Eruptive Massive Vector Particles of 5-Dimensional Kerr-Gödel Spacetime
本文研究了5维Kerr-Gödel时空中自旋为1的大质量粒子的霍金辐射。将WKB近似和Hamilton-Jacobi近似应用于相对论Proca方程,得到了有质量矢量粒子的量子隧穿率。利用所得到的隧穿率,我们展示了如何合理地计算5维克尔-哥德尔时空的霍金温度。
2017-10-04 gr-qc
On non-disk geometry of r = 0 in Kerr-de Sitter and Kerr-Newman-de Sitter spacetimes
对Kerr-de Sitter解和Kerr-Newman-de Sitter解计算了两曲面r=0,t=const的高斯曲率,得到了两种情况下的非零解析表达式.所得到的结果,一方面,排除了该表面是一个磁盘的可能性,另一方面,允许建立一个正确的几何解释,该表面的两个解决方案。
2014-06-13 gr-qc
Magnetized Kerr-Newman-Taub-NUT spacetimes
通过对Kerr-Newman-Taub-NUT时空的Ernst磁化过程的研究,我们在Einstein-Maxwell理论中找到了一类新的精确解。我们研究了这些解,发现它们处处正则。我们还得到了时空的准定域守恒量、相应的Smarr公式和热力学热力学第一定律。
2021-07-05 gr-qc
A semi-tetrad decomposition of the Kerr spacetime
本文首次将1+1+2协变方法应用于Kerr时空,显式给出能层外几何量及其演化传播方程,突出涡量作用,并修正了早期方程错误。
2021-09-09 gr-qc
On causality violation on a Kerr-de Sitter spacetime
对Kerr-de Sitter时空族的因果性质进行了分析,并与Kerr时空族的因果性质进行了比较。首先,我们证明了Kerr-de Sitter时空可以看作是Carter块的集合,即包含在Killing视界或Killing视界内的四维时空区域和渐近de Sitter区域。从这个角度来看,撇开拓扑标识,克尔德西特时空的因果性质是由被视为时空的各个卡特块的因果性质决定的。我们表明,任何卡特的块是稳定的因果关系,除了包含环奇点的块。后者是恶性集:在这样的块中的任何两个事件都可以通过未来(分别是过去)有向类时曲线连接起来。这种行为与包含克尔环奇点的Boyer-Lindquist块的因果行为相同,它们也是恶性集。另一方面,在裸克尔奇点的情况下,整个时空是一个恶集,因而闭合的类时曲线穿过任何事件,包括位于渐近区域的事件,而在克尔-德西特时空的情况下,宇宙学视界意味着渐近德西特区域在因果上表现良好。在这一点上,正的宇宙学常数似乎改善了基础时空的因果行为。
2018-12-21 gr-qc
Hidden Symmetries and Geodesics of Kerr spacetime in Kaluza-Klein Theory
卡鲁扎-克莱因理论中的克尔时空从卡鲁扎-克莱因的观点描述了一个四维旋转的黑洞,并涉及到一个额外维度的特征,这个额外维度通过电荷和介子电荷的出现而显现出来。本文研究了Kerr-Kaluza-Klein黑洞时空中测地线的Hamilton-Jacobi方程的可分性和相应的隐对称性。我们表明,完全分离的变量只发生在无质量测地线,这意味着存在的隐藏的对称性产生的第二秩共形Killing张量。采用一个简单的程序建立在一个“有效”的度量,这是共形相关的原始时空度量,并承认一个完整的可分性结构,我们构造的显式表达的共形Killing张量。接下来,我们研究了赤道平面上测地线运动的性质,分别集中在静态和旋转的Kaluza-Klein黑洞的情况下。在这两种情况下,我们得到的定义方程的存在性,有界性和稳定性的区域的边界,以及分析公式的轨道频率,径向和垂直周转频率的测地运动。进行详细的数值分析,这些方程和频率,我们表明,额外的维度的物理效应的金额显着扩大的区域的存在,有界性和稳定性的事件视界,无论类的轨道。
2013-03-07 gr-qc
The Analytical Solutions of Equatorial Geodesic Motion in Kerr Spacetime
本研究提供Kerr时空中赤道类时测地线(含束缚轨道)的显式解析解,确定了逆行-顺行转变位置,并发现负能量轨道保持顺行、顺行边缘偏转测地线可穿越能层等特性。
2024-02-04 gr-qc
Post-Newtonian light propagation in Kerr-Newman spacetime
用迭代法求出了光在Kerr-Newman黑洞场中传播的二阶后牛顿解。在此基础上,我们进一步得到了Kerr-Newman时空中二阶后牛顿光偏转的统一形式。所有结果都显示在由初始光方向矢量、影响矢量和它们的叉积构成的坐标系中。
2018-02-07 gr-qc
Nonstationary Kerr Congruences
Kerr解定义为一个零同余,它是测地线和剪切自由的,并且具有包含在空间有界区域中的奇异线。得到了非平稳情形下Kerr同余的一个推广。我们找到了一个由给定的解析复世界线生成的非平稳无切变测地线零同余。分析了爱因斯坦方程的解。结果表明,存在复辐射解,它是Kerr解和Kinnersley加速解的推广。
1995-01-13 gr-qc
Phantom scalar emission in the Kerr black hole spacetime
研究了Kerr黑洞时空中虚标量场的吸收几率和霍金辐射谱。我们发现负动能项的存在修正了灰体因子、超辐射和霍金辐射的标准结果。与通常的标量粒子相比,在黑洞时空中,幻影标量辐射增强了。
2010-01-06 gr-qc
Nonexistence of closed timelike geodesics in Kerr spacetimes
本文证明Kerr-star时空虽含闭合类时曲线,却不存在闭合类时测地线,并结合既有结果得出其中不存在任何闭合因果测地线。
2024-09-12 gr-qc math.DG
Projectively non-singular horizons in Kerr-NUT-de Sitter spacetimes
最近发现一般Kerr-NUT-(anti)de Sitter时空中的Killing视界是射影奇异的,即它们的零生成元空间具有奇异几何。只有当宇宙学常数取Kerr和NUT参数以及视界半径所决定的特殊值时,相应的视界才不受这个问题的影响。本文研究了射影非奇异视界。他们被发现是宇宙学和非极值。每一个射影非奇异视界都可以用来定义包含它的克尔-努特-德西特时空的整体完备化。由此产生的时空从$\mathcal{I}^-$延伸到$\mathcal{I}^+$,具有$\mathbb{R}\times S_3$的拓扑结构,除了可能的克尔类奇点之外是光滑的。
2020-09-01 gr-qc
Gravitational self-force corrections to gyroscope precession along circular orbits in the Kerr spacetime
我们推广到克尔时空以前的引力自作用力的结果陀螺仪进动沿圆轨道的史瓦西时空。特别地,我们给出了对任意Kerr自旋参数有效的规范不变旋进函数沿圆测地线的高阶后牛顿展开式,并表明这些结果与完全后牛顿保守动力学的结果一致。最后,我们提出了强场数值数据的克尔自旋参数的范围内,GSF-PN的结果,和预期的轻发散行为的协议。这些结果为Kerr时空中的自力计算提供了有用的测试基准,并为有效单体模型中自力数据转化为自旋-自旋耦合提供了一条途径。
2018-09-07 gr-qc