Can shadows connect black hole microstructures?
研究了静态球对称黑洞的阴影半径（光球半径）与黑洞微结构之间的关系，证实了它们之间的密切联系。作为具体分析，我们以Reissner-Nordstr $\mathrm{\ddot{o}}$ m AdS黑洞被完全流体暗物质包围（RN AdS黑洞被PFDM包围）为例.我们计算了Ruppeiner热力学标量曲率和阴影半径（光球半径）的具体模型。一方面，我们发现理想流体暗物质的密度越大，使得黑洞分子更有可能具有吸引力的相互作用。另一方面，我们提供的支持，我们的一般调查，阴影半径（光球半径）确实连接这个模型的微观结构。
2021-01-26 gr-qc hep-th
Shadow of charged black holes in Gauss-Bonnet gravity
本文研究了高斯-邦纳引力的高曲率修正对$AdS$和Minkowski时空中带电黑洞阴影的影响。在$d=5$时空维中，利用对称方向和Hamilton-Jacobi方程计算了零测地线方程。有了零测地线，我们接着计算黑洞阴影的天体坐标（$α, β$）和半径$R_s$，并用图形表示。详细研究了黑洞电荷$Q$和Gauss-Bonnet参数$γ$对阴影半径$R_s$的影响。观察到高斯-博内参数$γ$对$AdS$黑洞时空和渐近平坦的黑洞时空的黑洞阴影$R_s$半径的影响是不同的.特别是在$AdS$黑洞时空中，黑洞阴影的半径随着高斯-博内参数的增加而增加，而在渐近平坦的黑洞时空中，黑洞阴影的半径随着高斯-博内参数的增加而减小。然后，我们引入等离子体背景，以观察由于等离子体介质的折射率的变化而引起的黑洞阴影轮廓的变化。最后，我们研究了Gauss-Bonnet参数$γ$对黑洞能量发射率的影响，它依赖于黑洞的阴影半径，并将结果用图形表示.
2019-09-04 gr-qc hep-th
Superentropic AdS Black Hole Shadows
我们研究四维超熵黑洞的阴影方面。利用Hamilton-Jacobi形式，我们首先得到零测地线方程。在依赖于观测者位置固定的天体坐标系中，我们研究了阴影随质量和宇宙尺度变化参数的变化。其中，我们得到椭圆形的几何形状相反，通常的黑洞解。通过修改描述几何观测量的一般关系式，讨论了这些非平凡几何形式的大小和形状变形参数。由于与某些质量值相关的无视界限制，我们探索了这种黑洞的裸奇点的阴影。
2021-10-13 gr-qc hep-th
Shadow cast by a rotating charged black hole in quintessential dark energy
在黑洞周围存在典型的暗能量，对它的时空几何有相当大的影响。因此，在这篇文章中，我们将探讨它对视界的影响以及典型暗能量中Kerr-Newman黑洞产生的轮廓。此外，为了分析光的偏转角，我们利用高斯-博内定理。结果表明，由于拖曳效应，黑洞自旋在旋转轴方向上拉长了其阴影，同时增大了偏转角。另一方面，黑洞的电荷会减小其阴影，以及光线偏转的角度。此外，自旋和电荷都显著增加了黑洞阴影中的扭曲效应。在电荷和自旋参数较高的情况下，精粹参数γ增大了阴影半径，同时减小了畸变效应。
2020-06-20 gr-qc hep-th
Cosmological constant corrections to the photon sphere and black hole shadow radii
我们回顾了确定光子球半径和黑洞阴影半径的方程，并计算了当暗能量作用量具有通常形式时以及当暗能量由Weyl标度不变的暗能量作用量产生时所产生的宇宙学常数修正.对于事件视界望远镜的黑洞目标，修正量很小。
2022-08-30 gr-qc hep-th
QED Effects on Kerr Black Hole Shadows immersed in uniform magnetic fields
本文在考虑QED效应的情况下，利用数值后向射线追踪方法研究了均匀磁场中Kerr黑洞的阴影。引入无量纲参数$Λ$来表征磁场的强度，研究了磁场对不同自旋的黑洞和观测者倾角的Kerr黑洞阴影的影响.特别是，我们发现光子“头发”出现在附近的左边缘的阴影中存在的磁场。光子毛发可以用作磁场的签名。我们注意到，当磁场的强度或黑洞的自旋变大时，光子毛变得更加明显。此外，我们研究了变形的阴影，通过引入定量的参数，可以描述的位置和形状的阴影边缘。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Shadows of Kerr-like black holes in a modified gravity theory
本文研究了不旋转和旋转的修正引力黑洞的阴影。除了黑洞自旋参数$a$和观测者的倾斜角$θ$外，另一个测量引力常量与牛顿引力常数的偏差的参数$α$也被发现影响黑洞阴影的形状。结果表明，当$a/M$和$θ$固定时，非旋转和旋转黑洞投影的大小和周长随参数$α$的增大而增大，而畸变随参数$α$的增大而减小.此外，还研究了高能情况下黑洞的能量发射率，发现发射率的峰值随参数$α$的增大而减小.
2019-04-05 gr-qc hep-th
Curvature radius and Kerr black hole shadow
我们考虑Kerr黑洞阴影曲率半径的应用，并提出了三种新的方法来同时确定观测者的黑洞自旋和倾斜角。第一种方法仅使用两个对称特征点，即，阴影的顶部和底部点，并且是用于在所有当前处理中提取关于自旋和倾斜角度的信息的最小数据量。第二种方法表明，仅测量特征点处的曲率半径也可以得到黑洞的自旋和倾角。第三种方法中使用的观测量对自旋和倾角有很大的变化，这可能给我们一个更准确的方法来确定这些参数。此外，通过模拟超大质量黑洞M87* 与克尔黑洞，我们计算的角度大小的这些曲率半径的阴影。发现并分析了一些新的性质。这一结果将有助于揭示曲率半径与黑洞阴影之间的关系，并为通过阴影来检验黑洞的性质提供了几种不同的方法。
2019-09-26 gr-qc hep-th
QED Effect on Black Hole Shadow
本文在考虑QED效应的情况下，利用数值后向射线追踪方法研究了静态磁单极黑洞和中性黑洞在磁场中的阴影。对于具有磁引力的静态黑洞，我们得到了阴影半径与耦合常数之间的关系。对于均匀磁场中的中性黑洞，我们发现对于赤道观测者，阴影曲线偏离椭圆的程度很小，并且得出了偏心率与耦合常数之间的线性关系。对于$θ_o\neqπ/2$，我们发现在大多数情况下，阴影曲线可以很好地近似为椭圆，除了磁场很强和观察者坐在角度$θ_o=π/4$或$3π/4$周围的情况。此外，我们将我们的研究扩展到一个中性静态黑洞周围的电流回路。
2020-12-18 gr-qc hep-th
Shadowless rapidly rotating yet not ultraspinning Kerr-AdS$_4$ and Kerr-Newman-AdS$_4$ black holes
我们发现，当Kerr-（Newman）-AdS $_4$黑洞的旋转参数大于某个临界值时，黑洞将是无影的，并且当旋转参数大于该临界值时，黑洞的无影性可能与其柯西视界内和事件视界外的零超曲面焦散线（NHC）的出现有关.我们的研究还进一步证实，超自旋黑洞是否具有超熵与事件视界外NHC的存在无关。
2021-12-21 gr-qc hep-th
Ruppeiner Geometry of the RN-AdS Black Hole Using Shadow Formalism
研究了带电静态球对称黑洞的阴影半径与Ruppeiner几何之间的关系。采用归一化曲率标量，研究了它与Reissner-NordströmAdS黑洞的类范德华相变和Hawking-Page相变的密切关系.结果表明，阴影半径是揭示黑洞相结构和底层微结构正确信息的有用工具，为从观测角度研究强引力系统打开了一扇新的窗口。
2021-07-27 gr-qc hep-th
Upper bound on the GUP parameter using the black hole shadow
从黑洞阴影中得到了广义不确定原理（GUP）的参数上界。借助于最近正则黑洞与GUP参数之间的一个约束，指出了GUP参数与黑洞阴影圆度偏差之间的关系。在最近宣布的事件视界望远镜合作的M87* 结果的情况下，圆度$\lesssim 10\%$的偏差强加了一个GUP参数$β_0 <10^{90}$。
2020-04-28 gr-qc hep-th
Ergosphere, photon region structure, and the shadow of a rotating charged Weyl black hole
本文利用零测地线和类时测地线研究了静电外尔黑洞的光子区和转动黑洞的阴影。旋转的黑洞对电荷和自旋参数表现出很强的敏感性，随着自旋参数的增大，黑洞的阴影由扁扁变为尖锐。将计算得到的阴影的垂直角直径与M87* 的垂直角直径进行比较，发现如果它是一个旋转带电外尔黑洞，则M87 * 可能具有约$10^36$质子作为其电荷源。一个完整的推导过程的遍历层和静态极限。
2021-06-18 gr-qc hep-th
Black Hole Evaporation Process and Tangherlini-Reissner-Nordström Black Holes Shadow
本文研究高维TRN黑洞的蒸发与阴影特性，推导质量损失率、测地线方程等，结合EHT观测估算阴影角直径，发现阴影角直径随时空维度增加而减小。
2024-09-12 gr-qc hep-th
Shadows of Multi-Black Holes: Analytic Exploration
多个黑洞的阴影具有与单个黑洞的阴影的单纯叠加不同的结构：主阴影外部的眉毛状结构和阴影的变形。我们提出了这些结构的分析估计使用静态多黑洞解（Majumdar-Papapetrou解决方案）。我们发现眉毛的宽度与两个黑洞之间的距离有关，并且由于第二个黑洞的存在，阴影变形为椭圆。这些结果有助于定性地理解碰撞黑洞阴影的特征。我们还提出了碰撞/合并黑洞的阴影在Kastor-Traschen解决方案。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shadows of 5D Black Holes from String Theory
我们研究了IIB型超弦/超引力激发时空中的五维黑洞的阴影行为，考虑了有无旋转的解。几何性质的形状和大小进行了分析的D3-膜数和旋转参数。具体地说，我们发现，形状确实显着扭曲，这些物理参数和阴影的大小与膜或“颜色”的数量和旋转减少。然后，我们研究几何可观量和能量发射率方面。
2020-08-31 gr-qc hep-th
Quasinormal modes and shadow of a Schwarzschild black hole with GUP
利用广义不确定原理（GUP）研究了Schwarzschild黑洞度规的量子修正，讨论了程函极限下的拟正规模、阴影以及它们之间的关系.我们利用六阶Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似计算了量子修正Schwarzschild黑洞的准正规频率，并进行了数值分析，证实了这种方法得到的结果.我们还发现，阴影半径是非零的，即使在很小的质量限制有限的GUP参数。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Orbits around a Kerr black hole and its shadow
自1915年广义相对论完整版向科学界公布以来，真空爱因斯坦场方程的许多解已经被发现和研究。本文的目的是详尽地记录推导的形状补丁的天空，离开完全黑色的旋转黑洞所描述的克尔解决方案在Boyer-Lindquist坐标。在观测者的天空中的这个黑暗区域被称为黑洞阴影。首先引入了用于粒子轨道分析的守恒量，并利用这两个碰撞参量（方位角方向的比角动量L和无量纲Carter常数Q）唯一地描述了光子的轨道。然后，我们推导出光子被黑洞捕获所需的参数条件。这些条件然后被转化为黑洞阴影的方程。最后，我们得出了两个独立的情况下，赤道观测者的黑洞阴影的文件。
2020-02-14 gr-qc hep-th
An exact black hole spacetime with scalar field and its shadow together with quasinormal modes
我们找到了具有最小耦合标量场的黑洞的精确解。相应的时空有两个视界，一个是黑洞的事件视界，另一个是宇宙视界。在这个意义上，解类似于史瓦西-德西特（或反德西特）时空。我们研究了热力学，建立了热力学热力学第一定律。同时，我们还研究了这个黑洞解的阴影模和拟正规模。
2020-01-04 gr-qc hep-th
Shadow of quantum extended Kruskal black hole and its super-radiance property
对Ashtekar，Olmedo和Singh最近提出的由圈量子引力驱动的规则黑洞（以下简称AOS黑洞）进行了阴影计算.在此过程中，我们还构造了旋转圈量子引力启发的解决方案，原来提出的静态球对称AOS黑洞通过应用修改的Newman-Janis算法。研究了非旋转和旋转圈量子黑洞解的阴影的量子效应。观察到非旋转的AOS黑洞的阴影形状与经典黑洞的阴影形状一样是圆形的，但圈量子引力的存在使阴影半径减小，并且这种影响随着黑洞质量的增加而减小.在类似的注意，在旋转的情况下，我们发现收缩的阴影半径由于量子效应和锥形性质的阴影所预期的经典克尔的情况下。然而，当我们将我们的结果与克尔黑洞的阴影进行比较时，我们发现一边相对于另一边的收缩更多，而不是像非旋转的一样对称收缩。最后，我们研究了旋转AOS背景下的超辐射，发现无质量标量场的超辐射条件与Kerr情况相同，但在低质量区BH的旋转比Kerr的旋转大。随着旋转的AOS黑洞质量的增加，与克尔的差异开始变得微不足道。
2023-01-23 gr-qc hep-th
Shadows and photon spheres with spherical accretions in the four-dimensional Gauss-Bonnet black hole
本文研究了四维Gauss-Bonnet黑洞在静态球形吸积和下落球形吸积作用下的阴影和光子球。我们表明，在这两种情况下，阴影和光子球总是存在的。阴影和光子球的半径与高斯-邦纳常数固定的吸积轮廓无关，这意味着阴影是时空几何的一个特征，在这种情况下几乎不受吸积的影响。由于多普勒效应的影响，下落吸积物的阴影比静止吸积物的阴影暗。我们还研究了高斯-博内常数对阴影球和光子球的影响，发现高斯-博内常数越大，阴影球和光子球的半径越小。特别地，所观察到的比强度随着Gauss-Bonnet常数的增加而增加。
2020-09-26 gr-qc hep-th
Can we know about black hole thermodynamics through shadows?
研究了一般静态球对称黑洞的阴影半径与微观结构之间的关系，证实了它们之间的密切联系。对此，我们以Reissner-Nordström（AdS）黑洞为例进行了具体分析。另一方面，我们从相变和微观结构两个方面研究了Kerr（AdS）黑洞的阴影与热力学的关系。对Kerr（AdS）黑洞的计算结果表明，阴影半径$r_{\rm sh}$、形变参数$δ_s$和$k_s$以及圆度偏差$ΔC$能够反映黑洞的热力学性质.此外，当M $87^{*}$被看作是Reissner-Nordström或Kerr黑洞时，我们结合M $87^{*}$的阴影数据和Bekenstein-Hod泛界给出了对M $87^{*}$黑洞弛豫时间的约束.我们预测M $87^{*}$黑洞和Sgr $A^{*}$黑洞的最小弛豫时间分别约为3天和2.64分钟。最后，我们绘制了不同质量水平下最小弛豫时间$τ_{\rm min}$与最大阴影半径$ r_{\rm sh}^{\rm max}$的关系图。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Analytical representation for metrics of scalarized Einstein-Maxwell black holes and their shadows
在这里，我们构造近似的解析形式的度量系数和字段表示的标量Einstein-Maxwell黑洞与各种耦合的标量场，一旦系统的参数是固定的。通过增加近似阶数，可以获得具有任何所需精度的解析表示，通过使用近似解析和精确数值度量函数计算这些黑洞的阴影来测试。我们分享的Mathematica代码，它允许一个找到一个适当的分析形式的度量的任何耦合和参数值。标量化增加了所有考虑的耦合函数的黑洞阴影的半径。
2019-08-02 gr-qc hep-th
Absorption, scattering, quasinormal modes and shadow by canonical acoustic black holes in Lorentz-violating background
该研究结合渐近与数值方法，分析洛伦兹破缺标准声学黑洞的散射、吸收、准正模及声学阴影，并验证程函极限下阴影半径与准正频率实部的关系。
2024-06-11 gr-qc hep-th
Shadow of the magnetically and tidally deformed black hole
我们考虑一个简单的模型，一个黑洞被包围的环形结构，并经历变形，由于磁场和潮汐力。对于这个系统，我们构造了Preston-Poisson黑洞的阴影，并将其应用于超大质量黑洞$M87^*$，并与相应的Schwarzschild和Kerr黑洞的阴影进行了比较.我们发现，对于大偏差参数$B$和$E$，只要测量的角分辨率为$μ\mathrm{arcsec}$量级，Preston-Poisson黑洞的阴影与Kerr黑洞的阴影是清晰可区分的.
2020-08-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of a rotating squashed Kaluza-Klein black hole
研究了旋转压缩Kaluza-Klein（KK）黑洞的阴影，发现它具有不同于一般旋转黑洞的性质.结果表明，旋转压缩KK黑洞的阴影受第五维光子的比角动量的影响很大。特别是当参数在一定的范围内时，一般的黑洞不会出现阴影，而黑洞则不会出现阴影。在存在黑洞阴影的情况下，阴影的形状是一个完美的黑色圆盘，其半径随着黑洞的旋转参数而减小。另外，阴影半径随额外维数参数的变化也依赖于黑洞的旋转参数。最后，利用最新的观测资料，我们估计了银河系中心的超大质量黑洞Sgr $A^{*}$和$M87$中的超大质量黑洞的阴影角半径。
2019-09-30 gr-qc
Black hole shadow in an asymptotically-flat, stationary, and axisymmetric spacetime: The Kerr-Newman and rotating regular black holes
黑洞的阴影可以作为静止黑洞存在的强有力的观测证据之一。如果我们看到星系中心的阴影，我们就可以判断所观察到的致密物体是否是黑洞。在本文中，我们考虑一个公式的阴影轮廓的渐近平坦，静态和轴对称的黑洞时空。我们表明，该公式是有用的几个黑洞，如Kerr-Newman黑洞和旋转的规则黑洞的阴影的轮廓。利用这个公式，在满足假设的条件下，我们可以得到旋转黑洞阴影轮廓的新例子。
2018-03-13 gr-qc
Observing the shadow of Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion black hole
本文研究了Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion黑洞和裸奇点投射的阴影。旋转黑洞的阴影被发现是一个被变形圆覆盖的暗区。对于固定的自旋值$a$，阴影的大小随旋转参数$b$的增加而减小。阴影的畸变随$b$单调增加，当黑洞接近极值时达到最大。由于光学性质，黑洞阴影的面积应该等于高能吸收截面。基于这一假设，能量发射率进行了研究。对于裸奇点，阴影有一个暗弧和一个黑点或直线，并得到相应的可观测量。这些结果表明，自旋$a$和自旋参数$b$对这些阴影有显著影响。而且，我们考察了银河系中心超大质量黑洞投下阴影的可观测量，这对我们在不久的将来通过天文观测来探讨黑洞的性质是非常有用的。
2013-12-02 gr-qc hep-ph hep-th
Shadow, quasinormal modes and quasiperiodic oscillations of rotating Kaluza-Klein black holes
本文研究了旋转Kaluza-Klein（KK）黑洞的阴影，以及阴影半径与准正规模实部之间的关系。此外，我们还研究了旋转KK黑洞的准周期振荡。
2020-11-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow cast by a rotating black hole with anisotropic matter
我们得到了旋转黑洞与各向异性物质的投影。一个Killing张量表示隐藏的对称性推导明确。可分性结构的存在意味着测地线运动的完全可积性。我们分析了不稳定圆形光子轨道周围的有效势，表明黑洞的一侧比另一侧亮。此外，它示出，包括各向异性物质（$Kr^{2(1-w)}$）的阴影投射的可观的效果。阴影观测量包括近似阴影半径$R_s$、畸变参数$δ_s$、阴影面积$A_s$和扁率$D_{os}$。
2021-03-19 astro-ph.GA gr-qc hep-th
The Shadow of Supertranslated Schwarzschild Black Hole
霍金、佩里和斯特罗明格提出的超平移黑洞可能为信息悖论提供了一个解决方案，信息悖论通常由一个复杂的时空度量定义，与克尔黑洞相比，时空对称性更少。本文利用超平移的4-速度和光线的轨迹求出了超平移的Schwarzschild黑洞的阴影。在此基础上，我们发现超平移毛发使光子球发生了畸变，阴影在投影平面上的位置被超平移向量移动，但阴影的大小和形状与Schwarzschild黑洞的阴影大小和形状保持一致.
2022-05-29 gr-qc hep-ph hep-th
Shadows of three black holes in static equilibrium configuration
本文通过光线追踪模拟静态平衡三黑洞阴影，发现主阴影、眉状次级阴影、分形边界和环状阴影等特征，并揭示紧密排列三黑洞与单个球对称大质量黑洞之间的阴影简并性。
2025-08-18 gr-qc
Shadow casted by a Konoplya-Zhidenko rotating non-Kerr black hole
本文研究了具有额外形变参数的旋转非Kerr黑洞的阴影。由变形参数引起的时空结构对黑洞阴影的影响很大。对于任意转动参数，随着形变参数的增大，黑洞阴影的尺寸增大，形状变得更加圆整。黑洞的D形阴影只出现在具有适当形变参数的$a<\frac{2\sqrt{3}}{3}M$情形中。特别地，在具有$a>M$的情况下，黑洞阴影具有小眼睫毛的尖形形状，并且随着变形参数的增大，阴影变得不那么尖形。我们的结果表明，变形参数的存在产生了一系列显着图案的Konoplya-Zhidenko旋转非克尔黑洞的阴影。
2017-10-08 gr-qc
Shadows of Bonnor black dihole by chaotic lensing
本文用后向光线追迹技术对Bonnor黑洞的阴影进行了数值研究。磁偶极子的存在产生不可积的光子运动，这对致密物体的阴影有很大的影响。我们的结果表明，存在一个临界值的阴影。当磁偶极参数小于临界值时，阴影为黑色圆盘;当磁偶极参数大于临界值时，阴影为具有自相似分形结构的带眉凹圆盘.这些行为与等质量非自旋的Majumdar-Papapetrou双星黑洞非常相似。然而，我们发现，这两个较大的阴影和较小的眉毛状阴影连接在一起的中间黑区的Bonnor黑双洞，这是不同的Majumdar-Papapetrou双黑洞时空中，他们是不连通的。随着磁偶极子参数的增加，连接主阴影和眉毛状阴影的中间黑区变窄。我们的结果表明，磁偶极子产生的时空性质产生的有趣的图案的阴影的Bonnor黑双洞。
2018-03-29 gr-qc
Lower bound on the radii of black-hole shadows
The Ruppin Academic Center（鲁平学术中心）；The Jerusalem Multidisciplinary Institute（耶路撒冷多学科研究所）
该研究证明了在满足弱能量条件的球对称毛发黑洞中，阴影半径下界为 $r_{\text{sh}}/r_{\text{H}}\geq 3\sqrt{3}/2$，并验证了施瓦茨希尔德黑洞的阴影达到该下界。
2026-03-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadows of parametrized axially symmetric black holes allowing for separation of variables
在任意度规引力理论中，轴对称渐近平坦黑洞的度规可以表示为依赖于无穷多个参数的一般形式。我们约束这类一般的度量，要求存在额外的对称性，这导致分离的变量的Hamilton-Jacobi和Klein-Gordon方程，并表明，一旦度量函数的变化足够温和的黑洞附近的某些区域，黑洞的阴影只取决于几个变形参数。我们分析了这些参数对黑洞阴影的影响。我们还表明，旋转黑洞的阴影在Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet理论是很好的近似，如果违反分离变量的条款被忽略的度量。
2021-05-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of a disformal Kerr black hole in quadratic DHOST theories
研究了具有额外形变参数的非形式Kerr黑洞的阴影，它属于二次简并高阶标量张量（DHOST）理论的非隐形旋转解.结果表明，对于任意自旋参数的黑洞，阴影的大小随形变参数的增大而增大。然而，变形参数对阴影形状的影响很大程度上取决于黑洞的自旋参数和变形参数的符号。旋转速度越快、变形参数越负的黑洞，阴影形状的变化越明显。特别是对于具有负形变参数的近极端黑洞，其阴影中存在一个“蒂”状结构，且随着形变参数的绝对值增大而增大。在DHOST理论中，非形式Kerr黑洞的阴影中也出现了眉毛状阴影和自相似分形结构。这些源于标量场的黑洞阴影的特征可以帮助我们理解非隐形非形式的Kerr黑洞和二次DHOST理论。
2020-12-25 gr-qc
Black Hole Shadow with Soft Hair
光在黑洞周围被强引力弯曲，形成所谓的黑洞阴影，其形状可以揭示近视界几何结构，可能揭示强引力和黑洞的新物理。在引力理论的红外结构下，我们采用解析和光线追迹两种方法研究了黑洞的阴影，这种红外结构将时空的渐近对称性表现为黑洞的超平移软毛.虽然有和没有软毛的黑洞度规是通过大规范变换联系起来的，但与阴影形状相关的近视界几何却完全不同。此外，测地线的哈密顿量似乎本质上不同，即，由于软毛破坏球对称性而导致的可分性的丧失。通过应用光线跟踪计算，我们发现，柔软的头发，虽然不影响阴影的形状，可能会改变阴影的平均大小和位置。图像所造成的软头发黑洞周围吸积流进行了讨论。
2022-08-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A study on black hole shadows in asymptotically de Sitter spacetimes
以前的工作黑洞阴影主要集中在研究阴影在渐近平坦和反德西特时空。在目前的工作中，我们发现一般的表达式渐近de Sitter黑洞阴影所看到的静态和comoving观察者，任何球对称黑洞解，在任何时空维的一般引力理论。作为测试用例，我们使用导出的一般表达式研究了三种不同的黑洞解的阴影：四维Reissner-NordströmdeSitter黑洞，最近提出的四维GaussBonnetdeSitter黑洞和五维GaussBonnetdeSitter黑洞.
2020-07-09 gr-qc
Effect of gravitational wave on shadow of a Schwarzschild black hole
本文研究了在一种特殊的引力极微扰下的Schwarzschild黑洞的阴影，这种引力极微扰是展开到一阶的Einstein方程的特解。结果表明，黑洞阴影随时间呈周期性变化，阴影的变化依赖于勒让德多项式的序参量和引力波的频率σ.对于奇数阶勒让德多项式，阴影中心沿垂直于赤道面的方向振荡。对于偶数l，阴影的中心不移动，但阴影沿垂直方向随时间交替拉伸和挤压。此外，由于引力波的存在，在黑洞阴影的边界处出现了自相似的分形结构。我们还发现这种特殊的引力波对黑洞阴影的垂直方向有较大的影响。
2021-05-02 gr-qc
The shadow of regular black holes with asymptotically Minkowski core
研究了一类新的正则黑洞的阴影问题，这类黑洞具有渐近Minkowski核和Sub-Planckian曲率。首先，将球对称度规推广到旋转类Kerr黑洞，导出了黑洞视界附近圆轨道的零测地线，并绘制了不同偏差参数下的黑洞的阴影.研究发现，随着偏离参数的增大，阴影的尺寸逐渐缩小，而阴影的形状则变得更加变形。特别地，通过与具有相同参数值的Barkowski黑洞和Hayward黑洞的阴影比较，我们发现一般来说具有Minkowski核的黑洞的阴影比具有de Sitter核的黑洞的阴影具有更大的变形，这为将来通过天文观测区分这两类具有不同核的规则黑洞提供了一种可能的策略.
2022-11-16 gr-qc
Shadow of Schwarzschild-Tangherlini black holes
研究了H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影，并解析计算了额外维对黑洞阴影的影响.黑洞在其强大的引力场的作用下会投射出阴影，这是一种光学现象。对于史瓦西黑洞来说，引力场是一个被圆圈覆盖的暗区。我们证明了零测地线方程可以用Hamilton-Jacobi方法积分，这使我们能够研究H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影.有趣的是，对于固定的质量参数值，H $D$时空中的阴影比4 $D$史瓦西黑洞中的阴影小。此外，H $D$ Schwarzschild-Tangherlini黑洞的阴影是同心圆，圆的半径随着$D$的增加而减小。我们在不同的参数值下，在不同的维度上可视化光子区域和阴影，并且还研究了能量发射率。我们的结果在$D=4$极限下精确地约化到了\emph{vis-$\grave{a}$-vis} Schwarzschild黑洞的情形。
2017-07-22 gr-qc
Calculating black hole shadows: Review of analytical studies
在这篇文章中，我们提供了一个审查的黑洞阴影的研究现状，侧重于分析（而不是数值和观测）的研究。我们开始特别注意的定义的阴影和它的关系，经常使用的概念逃逸锥，临界碰撞参量和粒子的横截面。为了方法的目的，我们提出了推导的角度大小的阴影的任意球对称和静态的时空，它允许一个计算的阴影观察者在任意距离的中心。然后我们讨论了克尔黑洞的阴影的计算，对于一个观察者在黑洞之外的任何地方。对于在大距离的观察者，我们提出并比较了文献中使用的两种方法。特别注意的是，在空间中的阴影计算时间不是渐近平坦的。虫洞的阴影和其他黑洞的冒名顶替者进行审查。然后，我们讨论的计算黑洞的阴影在一个膨胀的宇宙，作为一个共同运动的观察者。还考虑了等离子体对黑洞阴影的影响。
2022-01-25 gr-qc
NUT charges and black hole shadows
我们研究了NUT荷对零角动量观测者看到的Kerr-Taub-NUT黑洞阴影的非平凡效应。对于不同NUT荷数和弦奇点分布的黑洞，研究了观测者获得最大、局部极值或最小阴影尺寸和畸变的倾斜角.通常，我们发现，当观察者接近弦奇点时，阴影的大小可以相对非常小，而阴影的失真相对相当大。在特殊情况下，我们发现当弦奇异性只位于黑洞的南极轴上，且NUT荷足够大时，对于北极观测者，阴影尺寸最大。
2021-03-21 gr-qc
The surface geometry and shadow of a Schwarzschild black hole with halo
本文研究了含四极项和八极项晕的Schwarzschild黑洞的表面几何和阴影。我们发现四极项使Schwarzschild黑洞在四极强度$\mathcal{Q}<0$时变长，在$\mathcal{Q}>0$时变扁;八极项使阴影在八极强度$\mathcal{O}<0$时向上拉伸，在$\mathcal{O}>0$时向下拉伸.对于$\mathcal{Q}>0$和$\mathcal{Q}<0$，带晕的Schwarzschild黑洞的阴影分别沿水平方向拉伸和挤压。同时，黑洞阴影对于$\mathcal{O}<0$向上移动，对于$\mathcal{O}>0$向下移动。我们用四极项和八极项解释了形成阴影边界的光线，从而解释了黑洞阴影的特殊图案的出现。由观测到的黑洞阴影的宽度$W$、高度$H$、扁率$K$和畸变参数$δ_{c}$，可以确定带晕Schwarzschild黑洞的四极和八极强度。我们的结果表明，四极和八极项产生一系列有趣的图案的史瓦西黑洞的阴影与晕。
2022-09-07 gr-qc
Chaotic Shadows of Black Holes: A Short Review
本文对黑洞阴影的形成和计算作了简要的回顾。首先，我们介绍了黑洞阴影的概念以及目前对各种黑洞阴影的研究。其次，介绍了计算光子球半径和阴影半径的主要方法，并解释了光子球对黑洞阴影边界的影响。本文综述了黑洞阴影的解析计算，由于光子运动系统是可积的，所以阴影边界具有解析表达式。并引入了光子基本轨道，它可以解释黑洞阴影的形状。最后，我们回顾了后向光线追迹方法对黑洞阴影的数值计算，并介绍了一些具有自相似分形结构的混沌黑洞阴影。由于双黑洞并合产生的引力波已被探测到，我们引入了一对双黑洞的阴影，它们都有眉毛状的阴影围绕着具有分形结构的主阴影。讨论了黑洞时空中光子运动系统的不变相空间结构，解释了黑洞阴影的形成是由不动点附近某些李雅普诺夫轨道的不变流形所控制的。
2022-10-10 astro-ph.GA gr-qc
Do shadows of Sgr A* and M87* indicate black holes with a magnetic monopole charge?
本文研究了巴氏黑洞在解释观测到的Sgr A* 和M87* 阴影中的应用前景。巴氏黑洞是一种规则的黑洞，在爱因斯坦引力和非线性电动力学的耦合下产生了一种磁磁荷。这些黑洞很有趣，因为它们可以避开广义相对论中的r = 0曲率奇点。因此，在天体物理观测中寻找巴氏黑洞的特征是值得的。随着事件视界望远镜（EHT）合作组连续两次发布黑洞图像，测试强引力性质的范围大大增加。我们比较了理论计算的阴影观测值与观测图像的Sgr A* 和M87*。我们的分析表明，虽然观测到的M87* 的角直径有利于克尔方案，但Sgr A* 的阴影可以更好地解释为Barbian背景。这表明，虽然罕见，但某些黑洞表现出对规则黑洞的偏好，如巴氏时空。
2022-07-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of a Kerr-Sen dilaton-axion Black Hole
本文分析了荷电静止轴对称时空（Kerr-Sen介子-轴子黑洞）的阴影。这个黑洞由质量$M$、自旋$a$和$r_α=Q^{2}/M$定义，其中$Q$是电荷。研究了两种情况下的阴影，i）观察者在真空中的无穷远处和ii）观察者在存在径向功率低密度等离子体的无穷远处。在真空中，这个黑洞的阴影取决于电荷和自旋参数。我们可以看到，随着电荷的增加，$Q$会减小阴影的大小。此外，增加自旋参数$a$会减小阴影的大小。然而，在等离子体存在的情况下，等离子体的折射率$n$等参数对阴影的影响很大。实际上，折射率的减小会减小阴影的大小。
2016-10-29 gr-qc
Parameter estimation of hairy Kerr black holes from its shadow and constraints from M87*
最近获得的多毛克尔黑洞，由于额外的来源或周围的流体，如暗物质，具有守恒的能量-动量张量，有一个偏差$α$和主头发$l_0$，除了旋转参数$a$和质量$M$。在对超大质量黑洞M87* 的\textit{Event Horizon Telescope}（\textit{EHT}）观测之后，最近对黑洞阴影的兴趣激增，这表明可以比较广义相对论（GR）和改进的引力理论（MoG）中的黑洞，以评估这些模型的差异。出于这一动机，我们采取了广泛的研究旋转毛茸茸的克尔黑洞，其中包括，在特定情况下，克尔黑洞（$α=0$）。我们研究了黑洞的能层和阴影，推断它们的大小和形状受到$l_0$的影响，并发现它们具有更丰富的混沌结构。特别是，与克尔黑洞相比，多毛克尔黑洞具有更小的尺寸，但更扭曲的阴影。我们还利用阴影观测量估计了与多毛克尔黑洞相关的参数$l_0$和$a$。M87* 黑洞的圆度偏差$ΔC \leq 0.1$是满足的，而阴影角直径$θ_{d}=42 \pm 3 μas$，在$1 σ$区域内，对于给定的$α$的选择，将边界上的参数$a$和$l_0$。有趣的是，阴影轴比服从$1< D_x \lesssim 4/3$与\textit{EHT}的结果是一致的，从而最终在毛茸茸的克尔黑洞是天体物理学黑洞的合适的候选人。
2021-05-31 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Shadows of rotating five-dimensional charged EMCS black holes
更高维度的理论承认像超大质量黑洞这样的天体物理学对象，它们与标准黑洞有很大的不同，它们的引力透镜特征偏离了广义相对论。众所周知，黑洞阴影是由于光子落入黑洞的测地线而产生的黑暗区域，如果检测到黑洞阴影，则可以使用该阴影来确定哪种引力理论与观测结果一致。测量黑洞周围的阴影大小可以帮助评估黑洞度量的各种参数。研究了旋转五维带电Einstein-Maxwell-Chern-Simons（EMCS）黑洞投射阴影的形状，用四个参数表征，质量，两个自旋和电荷，其中自旋参数设置为相等。通过对零测地线方程的积分，得到了五维EMCS黑洞阴影的解析表达式，进而表明黑洞阴影的大小不仅受自旋的影响，而且受电荷的影响.阴影是一个被变形圆覆盖的暗区，与五维Myers-Perry黑洞相比，阴影的大小随着电荷$q$的增加而减小。有趣的是，失真随着电荷$q$而增加。讨论了这些参数对五维EMCS黑洞裸奇点阴影形状和大小的影响。
2018-05-30 gr-qc
Shadows of Kerr-like black holes in $4D$ Einstein-Gauss-Bonnet gravity and constraints from EHT observations
利用事件视界望远镜（EHT）对M87* 黑洞阴影的观测，使我们能够在极场区检验修正的引力理论，并估计黑洞的参数。在此基础上，我们研究了$4D$ Einstein-Gauss-Bonnet（EGB）引力场中的类Kerr旋转黑洞，并推导了它们的阴影.考虑到倾斜角$θ_0=17^o$，我们表明，EGB黑洞的阴影是更小，更扭曲比克尔黑洞。将M87* 黑洞模拟为EGB黑洞，我们预测了阴影角大小$35.7888μas\leq θ_d\leq 39.6192μas$ .在1 $σ$区域内的M87* 黑洞阴影角尺寸$θ_d=42\pm 3μas$限制了GB耦合参数和黑洞自旋参数。有趣的是，EGB黑洞阴影的圆度偏差比M87* 黑洞的有界偏差小。
2023-02-03 gr-qc
Effects of Born-Infeld electrodynamics on black hole shadows
本文研究了具有磁单极子的Born-Infeld（BI）黑洞和浸没在BI均匀磁场中的Schwarzschild黑洞的阴影。在天球照明下，用后向光线追迹法获得了黑洞的图像。对于荷磁BI黑洞，我们发现阴影半径随着非线性电磁效应的增加而增加。对于浸没在BI均匀磁场中的Schwarzschild黑洞，光子倾向于向对称轴移动，导致沿赤道平面的拉伸阴影。
2022-05-29 gr-qc
Chaotic Solutions and Black Hole Shadow in $f(R)$ gravity
在$f(R)$引力的背景下讨论了黑洞阴影和光子球的出现。结果表明，阴影对某些$f(R)$解的度量线性不稳定性指数敏感。因此，光子圆形轨迹的不稳定性，界定了黑洞光子球，是双指数。具体来说，我们个性化的两个李雅普诺夫指数，而不是只有一个，涉及到两个不同的来源的混沌在测地线轨道作为一种蝴蝶效应。这样的结果违反了Maldacena、Shenker和Stanford为广义相对论提出的黑洞混沌界。我们还研究了$f(R)$引力场中的黑洞度规不稳定性对准正规模的影响。在广义引力理论的框架下，我们的分析提出了一个新的范式来处理黑洞阴影和引力波观测来自黑洞合并在ringdown阶段。
2021-03-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of rotating charged black hole with Weyl corrections
本文对渐近平坦、轴对称、静止时空中旋转带电黑洞的黑洞阴影进行了理论研究。这个时空由质量（$M$）、电荷参数（$q$）、旋转参数（$a$）和外尔耦合常数（$α$）表征。我们推导了黑洞周围的光子测地线，并利用光子球轨道条件计算了碰撞参量的表达式。我们展示了耦合常数$α$的存在如何影响通常的Kerr-Newman黑洞的黑洞阴影的形状。并与标准Kerr和Kerr-Newman黑洞进行了比较，观察了它们的潜在偏离。我们发现，在耦合常数$α$为正值和负值时，随着电荷$q$的增加，黑洞阴影的半径减小，阴影形状的畸变增大.进一步考虑了黑洞周围的等离子体环境，得到了黑洞阴影的基本表达式。
2019-06-10 gr-qc
