Quasinormal Modes from Penrose Limits
我们使用彭罗斯极限来近似具有较大实频率的拟正规模。彭罗斯极限将平面波与零测地线附近的时空区域联系起来。这种平面波可以被认为是几何实现几何光学近似。因此,当应用于黑洞的束缚零轨道时,彭罗斯极限可以用来研究拟正规模。例如,彭罗斯极限的观点表明了在准正规模的几何光学近似中出现的对称性,这种对称性是根据所得到的平面波时空的等距性而出现的。我们把这个过程应用到扭曲的$\rm{AdS}_3$、Schwarzschild黑洞和Kerr黑洞中。在前者中,我们明确地展示了对称代数合同的限制平面波,而在后者中,我们发现预期的协议与数值计算的准正规模式大(实)频率。
2023-01-17 gr-qc
Black-hole evaporation, cosmic censorship, and a quantum lower bound on the Bekenstein-Hawking temperature
分析了Reissner-Nordström黑洞的半经典Hawking蒸发过程。结果表明,这种量子机制可能使具有$T_{\text{BH}}\lesssim \hbar^2/G^2M^3$的近极值黑洞时空变为无视界裸奇点,从而违反了彭罗斯宇宙监督猜想.因此,在自洽量子引力理论的框架内,贝肯斯坦-霍金温度应该由简单的关系式$T_{\text{BH}}\gtrsim \hbar^2/G^2M^3$从下面限定。
2018-09-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole evaporation in conformal gravity
研究了共形引力场中球对称黑洞的形成和蒸发。从球对称辐射薄壳的坍缩中,我们发现了一个无奇性的非旋转黑洞。这个黑洞与质量相同的史瓦西黑洞具有相同的霍金温度,它在有限或无限的时间内完全蒸发,这取决于系综。我们认为,在规范和微观规范统计合奏的分析。最后讨论了这一物理过程的彭罗斯图。
2017-09-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole evaporation rates without spacetime
Verlinde最近提出,引力、惯性,甚至时空都可能是热力学理论中涌现出来的性质。这一观点的部分动机是雅各布森1995年的惊人结果,即爱因斯坦引力方程是由事件视界的热力学性质得出的。在这样一个计划中,我们迈出了第一个尝试性的步骤,我们以无时空的方式导出了黑洞事件视界的蒸发率(或辐射谱)。我们的结果依赖于一个希尔伯特空间描述的黑洞蒸发,其中的对称性,遵循从固有的高维黑洞,全球守恒的无毛量,和彭罗斯过程的存在。我们的分析并不拘泥于标准的广义相对论,因此应该适用于扩展的引力理论,我们发现在任何广义面积定理中,黑洞的面积都必须用其他性质来代替。
2011-08-10 gr-qc hep-th quant-ph
Coordinates with Non-Singular Curvature for a Time Dependent Black Hole Horizon
一个天真的介绍依赖于一个黑洞的史瓦西时间坐标的结果在视界曲率不变量的奇异行为,违反互补性的预期。相反,如果引入一个类似于河流时间表示的坐标的时间依赖性,则里奇标量在远离原点的任何地方都是奇异的。结果发现,由于蒸发的质量尺度收缩,零径向测地线产生的地平线轻微位移的坐标奇点。此外,一个变化的地平线尺度显着改变的形式的坐标奇异性对角(正交)度量坐标表示的时空。构造了一个描述黑洞生长和蒸发过程的彭罗斯图,考察了坐标奇异性的演化。
2006-10-21 gr-qc
Black Hole Evaporation without Information Loss
提出了一种黑洞量子化的方法,其中假设保持量子相干性。这样做的结果是,描述引力坍缩的彭罗斯图将显示与平坦闵可夫斯基空间相同的拓扑结构。在给出我们的动机,这样的量子化过程中,我们制定了背景场近似,其中粒子分为“硬”粒子和“软”粒子。背景时空度量依赖于内态和外态。我们提出了一些模型计算和广泛的讨论。特别是,我们表明,在一个玩具模型的背景下,$S$矩阵描述软粒子的硬粒子背景的塌缩恒星是单一的,然而,粒子的光谱被证明是近似热。我们还得出结论,有一个重要的拓扑约束的功能积分。
1993-10-04 gr-qc hep-th
The Effects of Running Gravitational Coupling On Rotating Black Holes
在这项工作中,我们调查的后果运行引力耦合的性质旋转黑洞。除了研究这类黑洞的时空结构的变化外,我们还研究了它对彭罗斯过程和大地岁差的影响。我们的动机是以前调查的背景下,渐近安全引力理论的红外线极限的引力耦合的功能形式。在这种方法中,一个新的参数$\tildeξ$在这个解决方案的参与,使它不同于史瓦西黑洞。然后讨论了计算度量的Killing视界、事件视界和奇异性。注意到,当$\tildeξ$增加时,能球增加。考虑赤道面上的黑洞解,讨论了零粒子和类时粒子的测地线。计算了不同参数$\tildeξ$值下的有效势,并进行了图形分析。利用彭罗斯过程研究了黑洞的能量提取。数值结果表明,在相同的自旋参数下,量子修正引力中的Penrose过程的效率比Kerr黑洞中的Penrose过程的效率高。最后对Lense-Thirring频率进行了简要的讨论。
2018-06-14 gr-qc
Global Structure of Evaporating Black Holes
通过将带电Vaidya度规推广到整个时空,我们得到了带电黑洞形成和蒸发的Penrose图.在这个结构中,奇点是类时的。如果奇点的边界条件已知,那么整个时空都可以从初始条件预测出来。
2000-02-04 gr-qc hep-th
Membrane Horizons: The Black Hole's New Clothes
本论文利用一个有效的事件视界的膜表示来研究黑洞的经典和半经典性质。经典的“膜范式”方程是从一个潜在的行动制定,即使方程是耗散的。它示出了如何膜的行动也可以占孔的熵,包括数值因子。两个简短的推导霍金辐射,然后提出,第一个基于粒子的动力学几何和第二膜。计算遵守守恒定律,并导致校正的热谱。最后,给出了带电黑洞的形成和蒸发的一个可能的Penrose图,其性质是:在类时奇点的动力学可以计算的前提下,蒸发后的时空可以从初始条件预言.
1999-07-01 gr-qc hep-th
Unitary evaporation via modified Regge-Wheeler coordinate
构造一个精确的对应关系的黑洞模型,形成从爱因斯坦方程的最简单的解决方案,和一个特定的移动镜轨迹,我们研究了一个新的模型,保持幺正性。1+1维的Bogoliubov系数的解析计算。关键的修改是将坐标原点(动镜)限制在亚光速渐近速度。跨度量的有效连续性可确保没有信息丢失。黑洞发出热辐射,并且发出的总蒸发能量是有限的,没有逆反应,符合能量守恒。
2018-07-26 gr-qc hep-th quant-ph
Black hole-de Sitter space as the fastest transmitter and receiver
Ningbo University(宁波大学);Hangzhou Institute for Advanced Study (HIAS), University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学杭州高等研究院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心)
研究发现,当信息传输上限饱和时,黑洞熵的衰减率在霍金蒸发末期趋于平稳,表明黑洞是自然界最快的信源,而德西特空间则为最快的信宿。
2026-03-19 gr-qc hep-th
Evaporation of large black holes in AdS: coupling to the evaporon
渐近AdS时空中的大黑洞在边界CFT中具有近似热态的对偶描述。AdS的反射边界条件阻止了这样的黑洞完全蒸发。另一方面,当允许黑洞蒸发时,信息悖论的表述变得更加严格。为了从AdS/CFT的角度解决信息丢失问题,我们需要边界变得部分吸收。我们提出了一个简单的模型,通过耦合体标量场的蒸发子,在一个额外的空间维度传播的外部字段,产生必要的变化的边界。这种相互作用局限于AdS的边界,并导致部分传输到额外的空间。透射系数在平面极限下和在耦合常数中微扰地计算。大黑洞的蒸发对应于通过将能量转移到外部部门来冷却CFT。
2008-10-22 gr-qc hep-th
Black holes in effective loop quantum gravity: Hawking radiation
University of Edinburgh(爱丁堡大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
本文研究了有效圈量子引力中黑洞的霍金辐射,通过修正引力和回旋效应,探讨了蒸发速率的计算方法及能量守恒定律的应用。
2026-02-12 gr-qc hep-th
Simple regular black hole with logarithmic entropy correction
在Einstein非线性电动力学理论下,得到了一个满足弱能量条件的简单正则黑洞解.通过对视界的仔细分析,我们计算了这个黑洞的热力学性质,并发现通常的贝肯斯坦-霍金熵得到了对数项的修正。因此,从这个意义上说,我们的模型实现了一些量子引力预测,这些预测对黑洞熵增加了这种修正。特别地,我们建立了我们的模型和二次广义不确定原理之间的一些相似性。这种相似性已被证实的残余物的存在,它防止完全蒸发,在二次广义不确定原理的情况下,协议。
2016-06-21 gr-qc
Quantum implementation of the cosmic censorship conjecture for toroidal black holes
本文研究了在一类环形黑洞的无质量极限下得到的奇异背景下的共形耦合标量场的量子场论的某些方面。在透明、Neumann和Dirichlet边界条件下,利用点分裂正则化计算了应力张量及其对度规的反作用。我们发现量子涨落产生了一个隐藏奇点的事件视界。由此产生的物体可以被解释为一个长期存在的遗迹。我们讨论的相关性,这一结果的背景下,宇宙审查猜想,并在连接到量子蒸发过程的终点。
1998-09-17 gr-qc
Naked singularity, firewall, and Hawking radiation
自从彭罗斯-霍金奇点定理被证明以来,时空奇点一直是人们感兴趣的问题。在坍缩过程中,裸奇点自然地从合理的初始条件中出现。最近在黑洞信息问题中的一个有趣的方法意味着我们需要一个防火墙来打破霍金光子之间的多余纠缠。典型地,防火墙变成了一个裸奇点。我们在防火墙型的$R^n$ -引力中找到了一些真空解析解,并用这些解作为具体模型来研究裸奇点。利用标准量子理论研究了裸奇点黑洞的霍金辐射。在这里,我们表明奇点本身并不破坏信息。幺正量子理论在防火墙型奇点周围工作得很好。我们讨论了我们的结果在广义相对论中的有效性。进一步证明了霍金辐射的温度仍可用表面引力除以$2π$的形式表示。这表明,裸奇点可能不会危及Hakwing蒸发过程。
2017-06-26 gr-qc hep-th
Pragmatic mode-sum regularization method for semiclassical black-hole spacetimes
在研究四维黑洞的动力学、自洽、半经典蒸发过程中,重正化应力-能量张量的计算是最大的障碍。困难来自于应力-能量张量的精细正则化过程,再加上实际上场的模式需要数值计算。我们发展了一种新的方法来数值实现点分裂正则化的4D,适用于重整化应力能量张量以及$\left\langle ϕ^{2}\right\rangle _{ren}$,即重整化$\left\langle ϕ^{2}\right\rangle$。到目前为止,我们已经制定了这种方法的两种变体:t分裂(针对静止背景)和角分裂(针对球对称背景)。在本文中,我们介绍我们的基本方法,然后专注于t-分裂的变体,这是最简单的两个(推迟角分裂的变体即将发表的论文)。然后,我们使用这个变体,作为第一阶段,计算$\left\langle ϕ^{2}\right\rangle _{ren}$在史瓦西时空中,在一个无质量的标量场的Boulware状态。我们将我们的结果与之前通过不同方法获得的结果进行比较,并发现完全一致。我们将讨论如何应用这种方法(使用角分裂变量)来分析黑洞的动力学自洽蒸发。
2015-05-06 gr-qc
Insights into the Evolution of Horizons from Non-Orthogonal Temporal Coordinates
引入代表各种观察者观点的坐标,当加速度和引力被包括在内时,就有可能出现视界。视界是距离观察者有限距离的空间区域中可能的光束的表面,这意味着由于没有任何东西比光传播得更快,视界远端的事件不能影响因果端的事件。一个黑洞有这样一个视界,在那里一些径向出射的光束永远无法到达远处(甚至附近)的观察者。然而,由于人们怀疑黑洞可以吞噬能量,甚至通过霍金辐射蒸发,这样的视界必须具有时间依赖性。简单地引入时间依赖性会导致能量密度的无穷大(奇点),这表明在这样的描述中,一个下落的观察者会在视界处遇到一个坚硬的表面。然而,如果用类似于“流动的河流”的时空坐标来描述黑洞的动力学,就不会遇到这样的奇点。这种参数化的时间依赖的视野将提供在这个演示文稿。我们将绘制一个彭罗斯时空图(在一个有限图上表示整个时空,光束总是以与垂直方向成45度角移动),描述一个黑洞的生长和蒸发,以及由此产生的坐标异常。
2007-06-24 gr-qc
Black hole thermodynamics and information loss in two dimensions
在(1+1)维量子引力模型中研究了黑洞蒸发。计算了对黑洞熵的量子修正,研究了霍金辐射的细粒度熵.广义热力学第二定律的制定,并证明是有效的,在适当的条件下。它还表明,在这个模型中,一个黑洞可以消耗任意大量的信息。
1994-03-22 gr-qc hep-th
A spin foam framework for the black-to-white hole transition
黑洞的形成和演化已经在经典水平上得到了广泛的研究。然而,关于它们生命的终结知之甚少,这一阶段需要考虑引力场的量子性质。黑洞到白洞的转变可以捕捉到这一现象的物理学,特别是霍金蒸发结束时残留的小黑洞的物理学。这项工作表明如何自旋泡沫形式主义是能够描述这种非微扰现象。对不能忽略量子效应的黑洞时空区域的彻底考察表明,黑洞几何在白洞几何中经历量子跃迁的情形是自然的和保守的。这个量子跃迁,然后研究使用自旋泡沫形式主义和由此产生的过渡振幅明确计算。
2021-10-14 gr-qc
Remarks on a nonlinear electromagnetic extension in AdS Reissner-Nordström spacetime
该研究针对AdS Reissner-Nordström黑洞的非线性电磁扩展,分析其时空结构、测地线与阴影,计算热力学量与蒸发时标,并通过WKB近似与时域分析研究标量和矢量微扰的拟正模及演化。
2025-01-12 gr-qc hep-th
Quantum Field Theory of Black Hole Perturbations with Backreaction VI. Apparent Horizons, Quasi-Local Mass and Effective Classical Metrics
Southern Denmark University(南丹麦大学);Institute for Quantum Gravity, FAU Erlangen – Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡工业大学量子引力研究所)
本文基于减少相空间变量重构四维度规,并在量子理论中获得有效经典度规,探讨了显现视界的面积变化及量子修正的Penrose图结构。
2026-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Black hole unitarity and antipodal entanglement
从黑洞发射出来的霍金粒子通常被发现有热谱,如果不精确的话,那么通过一个非常好的近似。在这里,我们以不同的方式争论。人们发现,进出物质的球面分波可以由幺正演化算子独立描述,这使得以前不可能研究的时空性质成为可能。幺正性决定了在远处观察者看来,时空在拓扑学上是非平凡的。因此,霍金粒子只是局部热的,而不是全局热的:我们解释了为什么从黑洞的一个半球出现的霍金粒子必须与从另一个半球出现的霍金粒子100%纠缠。这只产生了以幺正方式演化的纯量子态,并为外部观察者移除了内部区域,而它仍然在局部上完全符合广义相对论的定律。统一性是一个起点;没有其他假设。彭罗斯图的区域I和直径相对的区域II代表PT或CPT关系中的对跖点,如前所述。在地平线上,确定了对跖点。一个候选的瞬子被提出来描述这里描述的类型的虚拟黑洞的形成和蒸发。增加了一些重要的解释和讨论要点。在最新的文件中,再次纠正了一些小的不准确之处。
2016-04-14 gr-qc hep-th
Imprints of non-commutativity on charged black holes
Center for Theoretical Physics, Khazar University(Khazar大学理论物理中心)
本文研究非交换性对带电黑洞热力学性质和观测特征的影响,通过分析霍金辐射、quasinormal模和阴影半径等,探讨量子引力对黑洞物理的作用。
2026-02-25 gr-qc
Comparing Gravitational Waveform Extrapolation to Cauchy-Characteristic Extraction in Binary Black Hole Simulations
我们提取的引力波形的数值模拟计算的黑洞二进制使用频谱爱因斯坦代码。我们比较了两种提取方法:直接建设的纽曼-彭罗斯(NP)标量$Ψ_4$在一个有限的距离从源和柯西特征提取(CCE)。直接NP方法比CCE简单,但NP波形可能受到近区效应的污染-除非在距离源几个距离处提取波并外推到无穷远。即使这样,产生的波形原则上也会受到规范效应的影响。相比之下,CCE通过构造直接提供在未来零无限处的规范不变波形。我们通过使用两种不同的规范条件运行相同的物理模拟来验证CCE的规范不变性。我们发现,这两个规范条件产生相同的CCE波形,但外推的$Ψ_4$波形的差异。我们检查数据从几个不同的二进制配置和测量的主要来源的误差外推- $Ψ_4$和CCE波形。在某些情况下,我们发现外推到无穷大的NP波形与相应的CCE波形在估计的误差条内一致。然而,我们发现,在其他情况下,外推和CCE波形不一致,最明显的是$m=0$“记忆”模式。
2013-09-13 gr-qc
Black holes in Einstein-Gauss-Bonnet gravity with a string cloud background
我们在Einstein-Gauss-Bonnet理论中得到了五维时空弦云模型的黑洞解。我们分析了事件视界和裸奇点。之后,我们计算了黑洞的霍金温度$T_{\mathrm{H}}$、比热$C$、熵$S$和亥姆霍兹自由能$F$。使用Wald公式计算熵。此外,考虑了弦云源对Wald熵的量子修正。主要研究了具有零或非零宇宙学常数的系统的全局稳定性和局部稳定性。整体热力学相结构表明该模型实现了Hawking-Page相变。此外,我们观察到,存在稳定的小半径黑洞,这些地区扩大时,选择小值的弦云密度和高斯-邦纳参数。此外,还研究了这些黑洞的蒸发速率,确定了蒸发时间是否有限。然后,我们集中讨论了系统的动力学稳定性,研究了弦云背景下s波传播的有效势。
2010-09-05 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum features of a non-commutative Schwarzschild black hole
Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳格兰德联邦大学);Khazar University(哈扎尔大学);Federal University of Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Universidade Federal do Piauí (UFPI)(皮奥伊联邦大学);Universidade Estadual do Maranhão (UEMA)(马拉尼昂州立大学)
本文研究非交换Schwarzschild黑洞的量子特性,通过量子隧穿法计算粒子产生率和蒸发寿命,并推断非交换参数Θ的约束。
2026-10-28 gr-qc hep-th
Quasi-normal acoustic oscillations in the transonic Bondi flow
在最近的工作中,我们分析了球形和非球形的米歇尔流的声学扰动的动力学,描述了一个相对论性的完美流体到一个非旋转的黑洞的稳定的径向吸积。我们证明了这样的扰动经历准正态振荡,并计算了相应的复频率作为黑洞质量M和声波视界半径r_c的函数。发现当r_c远大于黑洞的史瓦西半径r_H = 2GM/c^2时,这些频率的标度类似于与声学度规相关的模拟黑洞的表面引力。在这项工作中,我们分析了牛顿极限的米歇尔解决方案和它的声学扰动。在这个极限下,音速视界外的流动简化为跨音速邦迪流,而声学度规简化为Unruh在实验黑洞蒸发的背景下引入的度规。我们表明,跨音速邦迪流,Unruh的声学度规描述了一个模拟黑洞和计算相关的准正常频率。我们证明了它们确实像声学黑洞的表面引力一样,从而为我们以前在相对论环境中的结果提供了解释。
2015-09-17 gr-qc
Regular spherically symmetric solutions in General Relativity and scalar-tensor gravity coupled to nonlinear electrodynamics and their stability
Samarkand State University named after Sharof Rashidov(沙罗曼·拉希多夫撒马尔罕国立大学)
研究标量-张量引力与非线性电动力学耦合的新型规则黑洞,通过纯磁NLED源避免奇点,分析其几何、动力学稳定性及热力学性质,发现稳定准正则振荡和极值剩余物。
2026-07-24 gr-qc
How Fast Does Information Leak out from a Black Hole?
霍金的辐射,即使计算没有考虑到反作用,偏离黑体形式由于模式依赖的障碍穿透因子。因此,对于给定的能量,辐射不是最大熵辐射。通过比较实际熵发射率的估计与给定功率的最大熵率,并使用通信理论的标准思想,我们设置了允许的信息流出率的上限。这是黑洞熵减少或辐射熵产生速率的几倍。因此,如果在辐射中的编码信息是迄今为止没有考虑到的微妙量子效应,那么被认为在黑洞中不可挽回地丢失的信息可能会在整个黑洞蒸发期间逐渐从黑洞周围泄漏出来。
1993-01-15 gr-qc hep-th
Space-Time Structure of Loop Quantum Black Hole
本文改进了圈量子黑洞(LQBH)的常聚合参数守恒方法的半经典分析。特别是,我们把注意力集中在时空结构上。我们已经介绍了一个非常简单的修改球对称哈密顿约束在其完整的版本。当聚合物参数趋于零时,新的量子约束退化为经典约束,利用这一修正,我们得到了一大类由聚合物参数的泛函数参数化的半经典解。我们已经发现,只有这个函数的一个特定的选择再现黑洞解与正确的渐近平坦的限制。在r=0时,半经典度规是正则的,Kretschmann不变量在L-Planck有一个极大值。拨子的径向位置不依赖于黑洞质量和聚合物参数。半经典解与Reissner-Nordstrom度规非常相似。我们明确地构建了卡特-彭罗斯图,给出了时空及其最大扩展的因果描述。LQBH度量在两个渐近平坦区域之间插值,r到无穷大区域和r到0区域。我们研究了半经典溶液的热力学。温度,熵和蒸发过程是有规律的,可以独立于聚合物参数定义。研究了聚合参数趋于零时的特殊度规。这个度规在r=0时是正则的,在r = 2 m时只有一个事件视界。Kretschmann不变最大值只依赖于L-Planck。聚合参数对黑洞奇异性分辨没有任何影响。热力学是一样的。
2008-11-13 gr-qc hep-th
Primordial Regular Black Holes: Thermodynamics and Dark Matter
讨论了暗物质粒子由规则性极强的原始黑洞构成的可能性。极端的黑洞表面温度为零,不受霍金蒸发过程的影响。假设这些黑洞的共同视界半径由最小距离固定,该最小距离由圈量子引力计算的黎曼不变量导出,则这些非奇异稳定黑洞的质量为普朗克质量的量级。然而,如果它们是在暴胀后不久形成的,在再加热过程中,它们的初始质量大约高出六个数量级。在相对论性物质的吸积作用下,经过短暂的增长,它们蒸发,直到达到极端的解决方案。只需将相对论物质的一小部分$3.8 \times 10^{-22}$转化为原生黑洞(PBH)即可解释目前丰富的暗物质粒子。
2018-05-05 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-wave echoes from numerical-relativity waveforms via space-time construction near merging compact objects
我们提出了一种新的方法来重建合并的二元黑洞的晚期近视界几何形状,并计算来自外来紧凑物体的引力波回波。一个二进制黑洞合并时空可以被一个类时超曲面划分成一个黑洞微扰(BHP)区域和一个非线性区域,在BHP区域中,时空几何可以用最终Kerr黑洞的齐次线性微扰来近似。在后期,两个区域之间的边界是一个下落的壳。BHP区域包含向未来视界发射的晚期引力波,以及向未来零无限发射的引力波。在这个区域中,通过在过去的零无穷远处施加不进入波的条件,并将未来零无穷远处的传出波与数值相对论计算的波形相匹配,我们可以获得朝着未来视界传播的波。特别是,纽曼-彭罗斯$ψ_0$相关的传入波的地平线上的潮汐变形有关的基准观测器漂浮在地平线上。我们进一步确定边界的BHP区域的未来地平线上强加的$ψ_0$内的BHP区域可以忠实地表示的准正常模式。使用物理动机的方式施加边界条件附近的地平线,并应用所谓的玻尔兹曼反射率,我们计算非旋转ECO的准正常模式,以及引力波回波。我们还调查了这些回波在当前和未来的探测器的可探测性,和参数估计的前景。
2022-04-21 gr-qc
Born Geometry, Metaparticles, and an Effective Geometric Realization of the Modular Black-Hole Remnant: A Phase-Space Resolution of the Schwarzschild Singularity
McGill University(麦吉尔大学);McGill University School of Continuing Studies(麦吉尔大学继续教育学院)
本研究在博恩几何等框架内构建了模黑洞残余的有效几何实现,规避了霍金-彭罗斯奇点定理的聚焦假设,揭示史瓦西奇点被有限博恩几何相空间结构取代。
2026-08-28 gr-qc hep-th
Near-Horizon BMS Symmetry and Implications on Black Hole Entropy
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
该研究探讨适配视界的BMS类超平移在动态史瓦西黑洞热力学中的作用,构造相关微分同胚与戈德斯通模式,推导其有效作用量与守恒荷,修正黑洞热力学描述并得出熵的次 leading阶修正依赖于超平移扇区与黑洞动态演化的结论。
2026-08-28 gr-qc
Energy extraction and particle acceleration around a rotating dyonic black hole in $N=2$, $U(1)^2$ gauged supergravity
H. N. B. Garhwal University(H.N.B. 加尔瓦尔大学);Gurukul Kangri Vishwavidyalaya(古鲁库尔坎格里大学);Center for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦尔帕莱索大学物理研究所);University of York(约克大学)
研究围绕双电旋转黑洞的能流提取与粒子加速,发现规范耦合常数可显著提升能量提取效率,并揭示极端时空下的高能碰撞特性。
2020-03-04 astro-ph.HE gr-qc
Null Infinity as a Weakly Isolated Horizon
本研究证明类光无穷远是共形完备化中的弱孤立视界(WIH),推导其性质源于WIH框架,解释了其与黑洞WIH的物理差异根源,为统一研究视界动力学与无穷远波形及量子引力黑洞蒸发分析提供了基础。
2024-07-04 gr-qc hep-th math-ph
Quantum particle production and radiative properties of a new bumblebee black hole
Khazar University(哈萨尔大学);Damghan University(达姆甘大学)
本文研究了新bumblebee黑洞的量子粒子产生和辐射特性,通过隧道法和WKB方法计算了不同自旋场的灰体因子,并与其它洛伦兹违反几何体进行了比较。
2025-12-09 gr-qc hep-th
Black Hole Emission in String Theory and the String Phase of Black Holes
弦论恰当地描述了黑洞蒸发。计算了黑洞的量子弦辐射。在半经典量子场论(QFT)体系中,黑洞温度是霍金温度,在量子(最后一级)弦体系中,黑洞温度变成本征弦温度T_s。QFT-Hawking温度T_H的上界是弦温度T_S。黑洞的辐射谱是(T_H - T_S)的不完全伽玛函数。当T_H << T_S时,产生QFT-Hawking辐射。对于T_H \to T_S,它表明高质量弦态在发射中占主导地位,并经历典型的弦相变,变成质量为M_{\min}或半径为r_{\min}(与T_S成正比)和弦温度T_S的微观“最小”黑洞。计算了弦反作用效应(半经典爱因斯坦方程的自洽黑洞解)。QFT和弦黑洞都是有界的,弦“最小”黑洞的寿命为tau_{min} simeq(k_B c)/(G hbar [T_S]^3).半经典QFT黑洞(质量为M,温度为T_H)和弦黑洞(质量为M_{min},温度为T_S)通过连接经典/QFT和量子弦区域的“对偶”变换相互映射.
2001-07-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole clusters, phenomenology & implications
本文用NBODY6++GPU直接模拟多达2·10^4个无自旋、无原初双星的PBH团簇,比较四类质量分布与并合反冲效应,揭示其动力学演化、蒸发及层级并合含义。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Renormalization group improved black hole spacetimes
研究了球对称黑洞时空中的量子引力效应。由点状测试质量感觉到的有效量子时空是通过“重整化群改进”史瓦西度规构造的。关键成分是运行牛顿常数,它是从有效平均作用的精确演化方程中获得的。量子时空的共形结构依赖于它的ADM质量M,它类似于经典的Reissner-Nordstrom黑洞。当M大于、等于和小于某个临界质量$M_{\rm cr}$时,时空分别有两个、一个和没有视界。计算了它的Hawking温度、比热容和熵随M的变化。当M接近普朗克质量量级的$M_{\rm cr}$时,黑洞蒸发停止.以这种方式,形成了具有$AdS_2\times S^2$的近地平线几何形状的“冷”类孤子残余。作为量子效应的结果,在r=0处的经典奇点要么被完全消除,要么至少比经典奇点温和得多;在第一种情况下,量子时空有一个光滑的德西特核,即使$M<M_{\rm cr}$也符合宇宙监督假说。
2000-02-23 gr-qc hep-th
Hawking radiation from a spherical loop quantum gravity black hole
我们引入量子时空技术的量子场论来描述量子真空,作为研究圈量子引力中球对称黑洞蒸发的第一步,并计算了霍金辐射。我们使用最近引入的球对称真空中量子爱因斯坦方程的精确解作为量子时空,并考虑球对称测试标量场在其上的传播,在背景时空中使用环圈量子引力技术自然地正则化了物质含量,解决了在更传统的处理中反反应计算的主要障碍之一。面积的离散性导致了量子真空的改变,消除了视界附近的跨普朗克模式,这反过来又消除了所有物理量中的奇点,比如应力能量张量的期望值。除此之外,Boulware、Hartle-Hawking和Unruh真空与经典时空的处理没有什么不同。scri附近的渐近模被很好地再现。我们表明,霍金辐射可以计算,导致一个类似于传统的表达式,但具有较高的频率截止。由于许多结论涉及的渐近行为,其中的球模的字段的行为在类似的方式作为更高的多极模式做,结果可以很容易地推广到非球对称领域。
2014-02-25 gr-qc hep-th
Reflected Entropy for an Evaporating Black Hole
研究了反射熵作为黑洞蒸发中的关联测度。作为对二分混合态的度量,可以计算黑洞与辐射、辐射与辐射之间的反射熵。我们计算了三种不同模型下的反射熵曲线:三边虫洞模型、三维的世界尽头(EOW)膜模型和二维永恒黑洞加CFT模型。对于三边虫孔模型,我们发现反射熵与岛截面是对偶的。辐射与黑洞之间的反射熵先增大后减小,类似于Page曲线,但过渡时间较晚。辐射与辐射之间的反射熵先增大后饱和。对于EOW膜模型,反射熵也有类似的行为,我们提出了反射熵的量子极值面,称之为量子极值截面。在永恒黑洞加CFT模型中,我们把右半边看作左边的正则净化,得到了一个以岛截面为面积项的反射熵的推广公式.有趣的是,左侧黑洞和左侧辐射之间的反射熵曲线只不过是Page曲线。我们还发现,左黑洞和右黑洞之间的反射熵减小,并在后期趋于零。辐射与辐射之间的反射熵在早期增加,在晚期达到饱和。
2020-06-18 gr-qc hep-th
Gravitational radiation close to a black hole horizon: Waveform regularization and the out-going echo
克尔黑洞的黑洞微扰理论在纽曼彭罗斯形式中得到了最好的研究,其中引力波被描述为外尔标量$ψ_0$和$ψ_4$中的微扰,其控制方程是著名的Teukolsky方程。在无限远和近地平线附近,$ψ_4$由对应于朝向正径向方向传播的波的分量主导,而$ψ_0$由对应于朝向负径向方向传播的波的分量主导。由于引力波探测器测量的是无穷远的出射波,因此研究主要集中在$ψ_4$上,而对$ψ_0$的研究较少。但在近水平区域,情况相反,需要施加入射波边界条件。因此,近视界现象,例如,潮汐加热和引力波回波从非常紧凑的对象(ECO),需要计算$ψ_0$。在这项工作中,我们明确地计算$ψ_0$ Teukolsky方程的源项由于一个点粒子陷入克尔黑洞。我们强调需要正规化的解决方案的$ψ_0$ Teukolsky方程使用格林函数技术。为此,我们提出了一个正则化方案,并继续计算的$ψ_0$波形接近史瓦西视界的两种类型的轨迹的下落粒子。我们比较了直接从Teukolsky方程计算的$ψ_0$波形与通过使用$ψ_4$上的Starobinsky-Teukolsky恒等式获得的$ψ_0$波形。我们还计算出的出射回波波形接近无穷远,使用近地平线$ψ_0$直接计算从Teukolsky方程和玻尔兹曼边界条件的ECO表面上。我们表明,这个回声是定量不同(强)比使用以前的处方得到的回声。(节略)
2021-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Differential curvature invariants and event horizon detection for accelerating Kerr-Newman black holes in (anti-)de Sitter spacetime
本文解析计算加速、旋转、带电且含宇宙学常数黑洞的微分曲率不变量,证明Karlhede、Abdelqader-Lake及Page-Shoom等不变量可在视界或能面消失,从而用于事件视界探测。
2023-10-26 gr-qc hep-th
First-Law Entropy and a Degenerate Extremal Remnant in a Minimal-Length Simpson--Visser-Type Regular Black Hole: Geometrothermodynamics, Phase Structure, and Observational Discriminants
University Moulay Ismail(穆莱·伊斯梅尔大学);Cadi Ayyad University(卡迪·阿亚德大学)
该研究构建最小长度形变史瓦西黑洞的第一定律熵,揭示蒸发终止于简并极端规则黑洞残余,并通过几何热力学相变和光子环增强提供观测判别。
2026-09-17 gr-qc hep-th
A Non-Commutative Kalb-Ramond Black Hole
本文在非对易Kalb-Ramond引力框架下提出新黑洞解,验证其非球对称性及正则性,推导热力学量并分析量子辐射,最终利用太阳系测试约束非对易和洛伦兹破坏参数。
2025-08-27 gr-qc hep-th