Thermodynamic Geometry Of Charged Rotating BTZ Black Holes
研究了(2+1)引力场中带电旋转BTZ(CR-BTZ)黑洞的热力学和热力学几何.我们调查的背景下,这些系统的热力学Weinhold和Ruppeiner热力学几何和最近开发的形式主义的geometrothermodynamics(GTD)。考虑到热容量和Hawking温度的行为,我们表明,Weinhold和Ruppeiner几何不能完全描述这些黑洞的热力学和它们的极限情况下消失的电荷。相反,GTD中的勒让德不变性使人们能够以一致和不变的方式描述CR-BTZ黑洞及其极限情况。
2011-01-14 gr-qc math-ph math.MP
Exact Rotational Space-time Transformations, Davies-Jennison Experiments and Limiting Lorentz-Poincaré Invariance
Jennison从旋转实验中推导出,与在惯性系中测量的半径$r$相比,由旋转观察者测量的旋转半径$r_r$收缩了$r_r = r(1-\om^2 r^2/c^2)^{1/2}$。这一结论不同于基于洛伦兹变换的结果。由于转动系与惯性系不等价,我们用精确的转动时空变换而不是洛伦兹变换来分析转动实验。我们推导出精确的旋转变换的基础上限制的洛伦兹-庞加莱不变性的原则。精确的旋转变换形成一个伪群而不是通常的李群。它们支持Jennison的旋转半径收缩,并与两个Davies-Jennison实验相一致。我们还提出了新的实验测试的确切的旋转变换。
2013-07-02 gr-qc math-ph math.MP
A scalar field instability of rotating and charged black holes in (4+1)-dimensional Anti-de Sitter space-time
研究了(4+1)维Anti-de Sitter时空中具有球视界拓扑的静态、旋转和带电黑洞的稳定性。我们观察到一个非线性不稳定性有关的带电,快子标量场的凝聚和构造“毛茸茸的”黑洞解方案的耦合爱因斯坦,麦克斯韦和标量场方程的完整系统。我们观察到,小视界半径的极限解是一个毛孤子解或奇异解,不是一个正规极值解。在规范/引力对偶的背景下,标量场的凝聚描述了球表面上的全息导体/超导体相变。
2012-02-21 gr-qc hep-th
Limiting sensitivity of superconductive LC - circuit placed in weak gravitational wave
本文论证了置于弱引力波中的双稳LC电路的灵敏度受两个因素的限制。一个是通过电路的磁通量的量子化,第二个是元电荷的分数(效应Laughlin - Stormer - Tsui)。本文讨论了将一个双稳LC电路用作弱引力波探测器的可能性.
1999-09-30 gr-qc
The Rotating Dyonic Black Holes Of Kaluza-Klein Theory
给出了5维\KK理论中最一般的带电和磁荷旋转黑洞解的显式形式.导出了与黑洞有关的各种经典量。特别地,人们发现非常令人惊讶的结果,即旋磁和旋电比可以变成{ \tenit任意大}。计算了黑洞的热力学量,得到了Smarr型公式,导出了广义黑洞热力学第一定律。的极端解决方案的性质进行了调查,它是如何自然地分为两类。发现一类极值解具有两个不寻常的性质:(i).它们事件视界角速度为零,但它们的ADM角动量不为零。(ii)。在某些情况下,有可能在不改变质量或电荷的情况下向这些极端解添加角动量,但仍然保持极端解。把极端黑洞看作基本粒子,讨论了它们的稳定性,发现只要它们有足够的角动量,它们是稳定的。
1995-05-06 gr-qc hep-th
Horizon/Matter Systems near the Extreme State
结果表明,在表面引力为零但局部温度不为零的极限情况下,一般静态黑洞的极限度规由视界上的度规和两个坐标的函数,即从视界取其值的源的应力-能量张量决定.将极限方法推广到旋转黑洞。如果极端极限是由于黑洞视界和宇宙视界的合并,那么在这个极限中,两个视界总是处于热平衡。这是证明了一个通用的情况下,静态或轴对称旋转时空。
1998-05-11 gr-qc hep-th
Kerr Black Holes as Elementary Particles
很久以前,Newman和Janis证明了史瓦西解的复杂变形$z\rightarrow z+i a$产生克尔解。对这种关系的根本解释仍然不清楚。复杂的形变有一个电磁对应:通过移动Coloumb势,我们得到了一个特定的旋转电荷分布的电磁场,我们称之为$\sqrt{\rm Kerr}$。在这份说明中,我们确定这种转变的起源所产生的最近定义的“最小耦合”的三粒子振幅的自旋粒子耦合到重力,在大自旋极限的自旋算子的幂。我们证明了这一点,通过研究的冲动赋予一个测试粒子的背景下,重自旋粒子。我们首先考虑电磁的情况下,由于$\sqrt{\rm Kerr}$的脉冲是由一个带电的自旋粒子复制的Coloumb电位的移位是匹配的指数自旋因子出现在振幅。由克尔黑洞产生的已知脉冲,可以从引力耦合的自旋粒子通过双重拷贝得到。
2020-01-04 gr-qc hep-th
Linear dilaton black holes
我们提出了四维EMDA引力的新解,描述了黑洞渐近于线性介子背景。在不旋转的情况下,它们可以作为双粒子黑洞的极限几何得到。旋转的解决方案(可能赋予一个NUT参数)使用生成技术的基础上的EMDA系统的Sp(4,R)的对偶性。在一定的极限下(没有事件视界存在),我们的旋转解与超对称Israel-Wilson-Perjes型介子-轴子解一致。当存在事件视界时,超对称性被破缺。静态黑洞的温度是恒定的,它们的质量不依赖于它,所以热容为零。我们调查测地线和波在这些时空中的传播,并发现在旋转的情况下的超辐射。由于几何形状的非渐近平坦性质,某些模式从无穷远反射,特别是,所有超辐射模式被限制。这导致旋转解的经典不稳定性。非旋转线性玻色子黑洞在球扰动下是稳定的。
2004-05-07 gr-qc hep-th
The Rotating Black Hole in Renormalizable Quantum Gravity: The Three-Dimensional Hořava Gravity Case
最近,霍洛维茨娃提出了一个可重整化的量子引力,没有鬼的问题,放弃了爱因斯坦的平等的处理空间和时间,通过各向异性标度尺寸。从那时起,各种有趣的方面,包括精确的黑洞解已被研究,但没有“旋转”的黑洞解已被发现,除了一些限制情况。为了填补这个空白,我考虑了一个更简单的三维设置,z=2,并获得精确的旋转黑洞解。这个解在外视界内部有一个环曲率奇点,就像爱因斯坦引力中的四维克尔黑洞一样,同时在原点也有一个曲率奇点。通常的质量约束在这里也起作用,但以一种修改的形式。此外,还证明了在通常的Hawking温度和化学势下,传统的热力学第一定律不起作用,这似乎是由于缺少绝对视界而导致的Lorentz破坏引力的真实效应.
2012-11-27 gr-qc hep-th
Rotating and accelerating black holes with cosmological constant
本文提出了一种新的具有宇宙学常数的旋转C度规形式,它推广了Hong和Teo在Ricci平坦情形下的形式.这个解描述了在dS或AdS时空中经历旋转和加速的整个球形黑洞类。新的形式使我们能够确定这个解决方案的坐标和参数的完整范围。我们进行了系统的研究,其几何和物理性质,以及由此产生的各种极限情况。
2016-07-12 gr-qc
Classical model of elementary particle with Bertotti-Robinson core and extremal black holes
我们讨论的问题是,Reissner-Nordström RN)度规是否可以以这样的方式粘到爱因斯坦-麦克斯韦方程组的另一个解上:(i)RN度规在r=0处的典型奇异性被去除(ii),匹配是平滑的。这样的结构可以被看作是一个经典的基本粒子模型,它由自身的力平衡,没有外部媒介的支持。一种选择是闵可夫斯基内部,可以追溯到老Vilenkin和Fomin的想法,他们声称,在这种情况下,如果RN度量是极值,那么视界处的裸露三角形应力就会消失。然而,这里的相关实体是这些应力在适当距离上的积分,在极端情况下,该距离是无限的。由于这两个因素的竞争,Lanczos张量不为零,极值RN不能光滑地粘到Minkowski度规上,所以作为一个内部空球的基本粒子模型失败了。我们研究了极值RN度量的替代可能性-粘合到Bertotti-Robinson(BR)度量。对于位于视界外的表面,总是存在裸应力,但当壳体半径接近视界半径时,裸应力的幅值趋于零。这个极限实现了惠勒的“无质量的质量”和“无电荷的电荷”的思想。我们将模型推广到极端的Kerr-Newman度量粘到旋转模拟的BR度量。
2004-11-17 gr-qc hep-th
The r-mode instability in rotating neutron stars
在这篇综述中,我们总结了目前的理解与旋转中子星中的所谓的r-模式的引力波驱动的不稳定性。我们讨论的r-模式的性质,详细的力学不稳定性及其潜在的天体物理意义。特别是我们讨论的结果有关的新生中子星的自旋演化,r-模式引力波的可探测性和机制限制的吸积中子星在二元系统的自旋速率。
2000-10-27 astro-ph gr-qc
Charged, rotating black holes in Einstein-Maxwell-dilaton theory
Universidade de Aveiro(阿威罗大学);Center for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)(数学与应用研究与开发中心)
本文研究了爱因斯坦-Maxwell-稀释子理论中任意稀释子耦合常数γ下的带电旋转黑洞,发现γ在0到√3之间时存在零温度极限,而γ大于√3时出现黑洞非唯一性。
2026-05-14 gr-qc hep-th
Limiting Rotation Rate of Neutron Stars from Crust Breaking and Gravitational Waves
针对中子星自转速率不超过解体速率一半的观测现象,通过有限元模拟发现壳层在该转速下破裂,非对称破裂产生的椭率会引发引力波辐射从而限制自转加速,为引力波探测提供潜在源。
2024-12-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
On the quasiblack-hole limit of rotating charged fluids
Universidade Federal do ABC(圣保罗联邦大学);Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学)
本文研究旋转带电流体在极端准黑洞极限下的行为,证明Weyl型构型可形成准视界,并给出质量公式与Kerr-Newman Smarr关系,扩展了旋转尘埃分析。
2026-09-30 gr-qc
The Evolution of Distorted Rotating Black Holes I: Methods and Tests
我们开发了一种新的数值代码来研究扭曲旋转的黑洞的演化。我们讨论了我们发展的数值方法和规范条件来演化这样的时空。该代码已经通过了一系列的测试,我们报告(a)的结果与代码设计的发展非旋转孔,(b)克尔时空的演变,其中的分析性质是已知的,和(c)扭曲旋转孔的演变。该代码准确地再现了以前的NCSA非旋转代码的结果,并通过收敛性测试。发现了旋转黑洞演化过程中在非旋转黑洞中看不到的新特征。有了这个代码,我们可以根据分辨率和角动量,将旋转黑洞演化到大约$t=100M$。我们还描述了一个新的家庭的黑洞的初始数据集,代表旋转的孔与广泛的扭曲参数,和扭曲的非旋转的黑洞与奇宇称辐射。最后,我们研究了最大切片旋转黑洞的极限切片,发现与理论预测很好的一致。
1994-12-22 gr-qc
Rotating black hole geometries in a two-dimensional photon superfluid
反重力学在实验室实验中研究弯曲时空的物理学,其中非均匀流中基本激发的传播被映射到弯曲时空度规中的标量场。虽然大多数模拟重力实验是在1+1维(一个空间加时间),因此只能模拟只有1+ 1维时空,我们提出了一个2+ 1维光子(室温)超流体的几何形状的旋转声学黑洞可以实现在2+ 1维。通过测量超流中的局部流速和波速,我们确定了一个由一个能球和一个空间分离的事件视界包围的二维区域。这提供了第一个直接的实验证据,在任何系统中的能层和地平线,并在未来的可能性,研究类似的彭罗斯超辐射旋转黑洞与量子化的角动量和修改色散关系。
2017-09-20 gr-qc physics.optics
Differentially rotating disks of dust: Arbitrary rotation law
本文研究了Ernst方程的解依赖于两个定义在区间[0,1]上的实解析函数.这些解决方案引入了一个合适的限制过程的Backlund变换种子解决方案的Weyl类。结果表明,这类解包含一个任意微分旋转尘埃盘的广义相对论性引力场,对于该尘埃盘,存在向某个牛顿盘的连续过渡。它将显示如何为给定的边界条件(即。e.盘的适当表面质量密度或角速度),则引力场可以根据上述解来近似。此外,具体的例子将被讨论,包括磁盘与现实的轮廓的角速度和更奇特的磁盘拥有两个空间分离的ergoregions。
2000-06-13 gr-qc
On the construction of global models describing rotating bodies; uniqueness of the exterior gravitational field
分析了建立孤立轴对称旋转体平衡状态整体模型的问题。有人声称,无论何时,只要通过给出物体极限表面上的边界数据并在物体内部和外部积分爱因斯坦方程来构造全局时空,问题就变得超定。类似地,当描述物体内部的时空被明确给出时,寻找外部真空解的问题就变得超定了。我们将详细讨论要遵循的程序,以建立一个给定的,但任意分布的物质的外部真空场。最后,利用真空方程组的调和映射形式和由匹配给出的边界条件,证明了外部真空引力场的唯一性.
1998-06-24 gr-qc
Gravitational Effects of Rotating Braneworld Black Holes
在Randall-Sundrum膜世界假设下,研究了光偏转效应以及相对论性近星点进动和标架拖曳进动对膜上旋转黑洞的影响。聚焦于穿过黑洞赤道面场的光线,我们首先计算弱场极限下的偏转角。我们得到了一个解析公式,涉及到相关的微扰参数的领域的二阶。然后,我们进行的偏转角的数值计算在强场极限,当光线通过在最接近的距离极限光子轨道。我们表明,光线的偏转角,最大限度地旋转克尔和膜世界黑洞在相同的方向,因为他们的旋转,成为基本上无法区分彼此的一个特定值的负潮汐电荷。在特征半径处的相对论性进动频率中也出现了相同的特征,在该特征半径处,测试粒子运动的径向周转频率达到其最高值。因此,在最大旋转的克尔黑洞和膜世界黑洞的可能识别中,关键的作用将是它们的角动量,在后一种情况下,它突破了广义相对论中的克尔界限。
2009-06-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Evidence for the existence of a novel class of supersymmetric black holes with AdS$_5\times$S$^5$ asymptotics
我们在$\mathcal{N} = 8$超引力的一致截断中构造了一类新的带电旋转多毛黑洞,它保留了一个带电标量场和一个U $(1)$规范场.这些毛状解可以提升到具有AdS $_5\times$ S $^5$渐近性的IIB型超引力解。我们发现旋转毛黑洞与有限熵任意接近超对称的约束-由此产生的超对称解决方案是一个单参数的扩展Gutowski-Reall解决方案。这些解决方案有有限的曲率不变量(包括在极值),但在极值极限表现出发散的潮汐力在近地平线区域。然而,我们认为,这些限制超对称黑洞可以在超引力近似下进行一致的研究。
2019-03-16 gr-qc hep-th
The rigidly rotating disk of dust and its black hole limit
爱因斯坦方程的精确全局解[Neugebauer & Meinel,Phys. Rev. Lett. 75(1995)3046]描述了刚性旋转的自引力盘。基本物质模型是压力消失极限下的理想流体。该解代表了经典麦克劳林圆盘的广义相对论模拟。它是通过将孤立子理论中的求解方法应用于轴对称的稳态真空爱因斯坦方程而得出的。与牛顿解相反,如果角动量是固定的,圆盘的总质量存在一个上限。在这个极限下,向旋转黑洞的转变,即,Kerr解决方案。另一个极限过程导致了一个有趣的宇宙学解。这些结果证明了Barclay和Wagoner在25年前提出的理论。
1997-03-26 gr-qc
Charged Rotating Black Holes on a 3-Brane
我们研究了Randall-Sundrum膜世界中位于3-膜上的带电旋转黑洞的精确稳态解和轴对称解。黑洞的电荷被认为有两种类型,第一种是感生的潮汐电荷,它表现为来自大体积空间的非定域引力效应的印记,第二种是通常的电荷,它是由于被困在膜上的麦克斯韦场而产生的。我们假设膜上度规的一个特殊的形式,使它具有Kerr-Schild形式,并证明了普通广义相对论的Kerr-Newman解(其中电荷被潮汐电荷取代)满足膜上有效引力场方程的一个封闭系统。事实证明,负潮汐荷可能提供了一种机制,使黑洞旋转,使其旋转参数超过其质量。这在广义相对论的框架中是不允许的。我们还发现了一个新的解决方案,代表一个旋转的黑洞的膜携带两个电荷。我们表明,对于一个足够快的旋转的旋转动力学和当地的整体效应的“平方”的能量动量张量的膜扭曲的视界结构的黑洞在这样一种方式,它可以被认为是由非均匀旋转的零圆与不断增长的半径从赤道平面的两极。最后研究了带潮荷的旋转黑洞赤道面中测试粒子的测地线运动。结果表明,负潮汐荷的作用使视界半径增大,同时也使粒子的正向和逆行运动的极限光子轨道、最内层束缚轨道和最内层稳定圆轨道的半径增大.
2005-03-04 gr-qc hep-th
Slowly-rotating curved acoustic black holes: Quasinormal modes, Hawking-Unruh radiation and quasibound states
天体物理学上的黑洞通常被吸积盘、银河系物质和无所不在的宇宙微波背景辐射所包围,从而允许引力波和声波同时传播。最近,声学黑洞被嵌入史瓦西时空,允许事件和声视界共存。在这里,我们获得了一类相对论性Gross-Pitaevskii和Yang-Mills理论的场方程的微扰解,该理论描述了在弯曲的缓慢旋转的声学黑洞(类似于Lense-Thirring时空)上传播的声波。我们研究了准正规模频率、Hawking-Unruh辐射和准束缚态。我们的新度量模拟了天体物理学致密天体在缓慢旋转的极限情况下的引力场,因此,原则上,可以通过模拟声学探针更多地揭示黑洞的经典和量子物理学。
2022-03-09 gr-qc
Elementary Superconductivity in Nonlinear Electrodynamics Coupled to Gravity
无源非线性电动力学方程最小耦合到重力承认规则轴对称渐近克尔-纽曼解决方案,描述带电旋转黑洞和电磁自旋孤子(块)。渐近分析的解决方案表明,无论是黑洞和孤子,德西特真空内部的存在,具有完美的导体和理想的抗磁性的性质,并显示超导行为,可以负责实际无限的寿命的对象。超导电流在赤道环上流动,取代了克尔-纽曼几何中的克尔环奇点。内部德西特真空为电子提供了与电弱标度的内部德西特真空和时空对称性破缺相关的有限正电磁质量,这可以解释中微子的质量平方差和湮灭反应$e^{+}e^{-}\rightarrowγγ(γ)$中最小长度标度的出现。
2015-10-05 cond-mat.supr-con gr-qc
Tidal perturbations and Love Symmetry for five-dimensional charged rotating black holes
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Maribor(马里博尔大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科国立大学)
研究五维带电旋转黑洞的潮汐响应与Love对称性,推导Love数、耗散系数及sl(2,R)代数生成元,揭示Love数消失条件的代数解释。
2026-01-28 gr-qc hep-th
Elementary Integral Series for Heun Functions. With an Application to Black-Hole Perturbation Theory
Heun微分方程是最一般的具有四个正则奇点的二阶Fuchsian方程。显式积分级数表示的Heun函数只涉及初等被积函数迄今为止是未知的,并指出作为一个重要的公开问题,在最近的审查。我们提供显式积分表示的Heun类的所有方程的解决方案:一般,合流,双合流,双合流和triconfluent,与积分只涉及有理函数和指数被积。所有系列都有具体的使用示例。这些结果源于技术的路径和,我们用它来评估的路径有序指数的变量矩阵选择专门产生Heun功能。我们证明了效用的积分系列的Teukolsky径向方程的解决方案的第一个代表性的度量扰动旋转黑洞,是收敛的地方从黑洞地平线到空间无穷大。
2020-10-08 gr-qc math-ph math.CA
Extraction of energy from an extremal rotating electrovacuum black hole: Particle collisions in the equatorial plane
当Banados,Silk和West(BSW)指出在极端旋转的黑洞视界附近可能发生任意高质心能量的试验粒子碰撞时,碰撞彭罗斯过程受到了极大的关注。然而,在这个被称为BSW效应的有希望的(如果简化的话)场景中,可以从黑洞中提取的能量被证明是无条件的上限。虽然在静电变形的过程中没有发现这样的边界,但这个版本在天体物理学上也是不可行的,因为它需要一个最大电荷的黑洞。为了处理这些不足之处,我们重新统一的版本的BSW效应的带电粒子在赤道平面的旋转电真空黑洞时空的碰撞。通过这个过程进行能量提取的一般分析,我们详细解释了如何出现看似不相容的极限情况。此外,我们证明了提取的能量的无条件上限是不存在的任意小值的黑洞电荷。因此,我们的设置代表了一个有趣的简化模型,用于描述天体物理黑洞周围可能发生的高能过程,这些黑洞可能旋转得很快,但通过与外部磁场的相互作用只能产生微小的电荷。
2022-02-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Generalized Uncertainty Principle and Higher Dimensions: Linking Black Holes and Elementary Particles
黑洞在微观物理学和宏观物理学的联系中扮演着重要的角色,普朗克质量($M_P \sim10^{-5}$ g)在任何量子引力理论中都具有重要意义。特别是,康普顿-史瓦西对应假定了普朗克质量以下的康普顿波长($R_C \propto 1/M$)和普朗克质量以上的史瓦西半径($R_{\rm S} \propto M$)之间的平滑过渡。$R_{\rm C}$和$R_{\rm S}$之间的对偶性暗示了广义不确定原理(GUP)的一种形式,并表明基本粒子可能是次普朗克黑洞。最简单的可能性是,对于某些常数$β$,ADM质量具有$M + βM_P^2/M$的形式,并且该模型可以扩展到带电和旋转的黑洞,这显然与基本粒子有关。另一种可能性是次普朗克黑洞可能产生于圈量子引力,这明确地将黑洞和基本粒子联系起来。更高的维度可能会修改这两个提议。如果有$n$额外维度,都具有相同的紧化标度,那么人们期望$R_{\rm S} \propto M^{1/(1+n)}$低于这个标度,但$R_{\rm C}$取决于更高维波函数的形式。如果它是球对称的,那么是$R_{\rm C} \propto M^{-1}$,所以对偶性被打破,普朗克质量被减少,允许TeV量子引力的可能性。如果波函数在额外维度中被压扁,那么$R_{\rm C} \propto M^{-1/(1+n)}$等对偶性就被保留,但普朗克质量不变。
2023-02-24 gr-qc
Quantum Computing for Rotating, Charged and String Theory Black Holes
旋转、带电、德西特和弦论黑洞的量子力学最近引起人们的兴趣,因为它们具有特殊的热力学性质,以及它们微观状态的神秘性质。对这个系统中涉及的算子进行全面的量子处理可以产生关于其性质的有价值的信息,类似于量子处理如何产生对原子、分子和基本粒子的有价值的洞察。利用量子计算研究了四种类型的黑洞,包括三维旋转Banados-Teitelboim-Zanelli(BTZ)黑洞、四维带电Reisner-Nordtrom(RN)黑洞、四维带电Reisner-Nordstrom -de Sitter(RN-dS)黑洞和二维带电弦黑洞.在这些情况下,除了哈密顿量,还有一个质量算符,它在描述黑洞的量子态中起着重要作用。我们使用经典和量子计算来计算这些算子的谱。对于量子计算,我们使用变分量子本征求解器(VQE),这是一种在近期量子硬件上运行的混合经典量子算法。我们在谐振子和位置基中使用4个量子比特进行计算,实现了16 x 16矩阵的黑洞的量子算符。对于4量子比特的情况下,我们发现高度准确的结果的质量本征值的不同值的电荷和角动量。对于二维带电弦黑洞,我们也用VQE计算了哈密顿约束的期望值和哈密顿约束与质量算符的换位子,结果与理论期望值吻合得很好.
2022-07-07 gr-qc hep-th quant-ph
Motion of charged particles around a rotating black hole in a magnetic field
研究了在无限远处均匀分布的外磁场对旋转黑洞赤道面上带电粒子作边缘稳定圆周运动的影响。我们表明,磁场有其最大的影响,在扩大区域的稳定性对事件视界的黑洞。利用Hamilton-Jacobi形式,我们得到了控制圆轨道及其能量和角动量的边缘稳定性的基本方程。作为有指导意义的例子,我们回顾的情况下,在克尔度规的圆形轨道的边缘稳定性,以及周围的史瓦西黑洞在磁场。当最大旋转黑洞周围的磁场足够大时,我们找到了控制边缘稳定半径的方程的极限解析解。我们还表明,强磁场的存在下提供了相对论运动的可能性,在直接和逆行的最内层稳定的圆形轨道周围的克尔黑洞。
2002-08-09 astro-ph gr-qc
On the dynamics of thin shells of counter rotating particles
本文研究了自引力球对称反旋粒子薄壳的动力学。我们考虑所有可能的粒子的速度分布,并表明,运动方程本身并不约束这种分布。因此,我们考虑几种可能的过程下产生的配置的动力学稳定性。这包括作为一个整体的静态配置的稳定性,在那里我们找到一个下界的壳的紧凑性。我们还分析了单粒子轨道的稳定性,并找到了“单粒子蒸发”的条件。最后,在壳的粒子的角动量被限制为两个值的情况下,我们考虑分裂成两个单独的壳的稳定性条件。这种分析导致的结论是,在某些条件下,这是明确给出的,一个不断发展的壳可能会分裂成一个或多个单独的壳。我们提供明确的例子来说明这一现象。我们还包括推导的厚壳到薄壳极限的爱因斯坦壳,表明角动量的极限分布是唯一的,连续覆盖有限范围的值。
2008-07-29 gr-qc
Energy Extraction from Rotating Black Hole with Quintessential Energy through the Penrose Process
本研究分析受精质能量影响的Kerr-Newman-AdS黑洞能层特性与彭罗斯能量提取过程,明确各参数对能层、轨道及提取效率的影响,推导不可约质量表达式并揭示其对可提取能量的限制作用。
2025-03-15 gr-qc
Self-complete and GUP-Modified Charged and Spinning Black Holes
我们探讨了我们以前的建议,部分动机是广义不确定原理(GUP)和黑洞有量子力学头发的可能性,系统的ADM质量具有$M + βM_\mathrm{Pl}^2/(2M)$的形式,其中$M$是裸质量,$M_\mathrm{Pl}$是普朗克质量和$β$是一个积极的常数。这也暗示了黑洞和基本粒子之间的某种联系,并支持了引力是自完成的这一观点。我们将我们的模型扩展到带电和旋转的黑洞,因为这显然与基本粒子有关。标准的Reissner-Nordström和Kerr解包含了零温度态,代表了最小可能的黑洞,并且已经表现出GUP修正的史瓦西解的特征。然而,有趣的新功能出现,如果充电和旋转的解决方案本身是GUP修改。特别是,有一个有趣的过渡低于某个值的$β$从GUP解决方案(跨越超普朗克和次普朗克制度)分离的超普朗克和次普朗克解决方案。同样,对于给定的$β$值,存在一个电荷和自旋的临界值,在该值以上,解分叉为次普朗克相和超普朗克相,由质量间隙隔开,在质量间隙中不能形成黑洞。
2020-12-19 gr-qc
Charged rotating BTZ solution revisited: New coordinates and algebraic classifications
本文重探三维 Einstein-Maxwell-Λ 带电旋转 BTZ 解,通过缩放与重参数化扩展其适用范围,提出视界处正则的 Doran 型新坐标,并给出 Cotton 张量与 Maxwell 能动张量的代数分类。
2024-05-01 gr-qc
Constraining photon trajectories in black hole shadows
本研究通过分析Kerr黑洞阴影边界对应的光子轨道与碰撞参数,揭示了逆转与共转情形下的显著约束差异,为黑洞观测提供了新模板。
2024-05-22 astro-ph.HE gr-qc
A novel family of rotating black hole mimickers
本文利用 Newman–Janis 程序将 Simpson–Visser 非旋转度规推广为含质量、自旋和参数 $\ell$ 的稳态轴对称正则几何,可统一描述旋转虫洞、正则黑洞及极限情形。
2024-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Black Hole Thermodynamics in MOdified Gravity (MOG)
我们在修正的引力理论中分析了黑洞的物理性质,修正的引力理论最初是为了在没有暗物质的情况下获得星系和星系团的正确动力学而提出的。非旋转和旋转黑洞解的热力学类似于爱因斯坦-麦克斯韦理论中的类似解,其中电荷被一个新的依赖于质量的引力荷$Q = \sqrt{αG_N}M$取代。这种新的质量相关电荷将有效牛顿常数从$G_N$修改为$G = G_N(1+α)$,这反过来又严重影响了黑洞的热力学。我们还研究了正则解的热力学,并探讨了没有视界形成的极限情况。因此,修正后的引力有可能导致宇宙中没有黑洞视界。最后,我们分析了对非旋转黑洞热力学的修正,得到了通常的对数修正项。
2016-05-16 gr-qc
Black holes with bottle-shaped horizons
本文提出了一类新的四维AdS黑洞,它具有有限面积的非紧事件视界。事件视界是具有一个穿刺的拓扑球体,穿刺以尖点的形式被推到无穷远。由于事件视界的形状,我们称这种黑洞为“黑瓶”。该解是作为Plebanski-Demianski解的特例得到的,可以描述静态或旋转的黑瓶。对于某些参数范围,加速视界也可能出现在时空中。我们研究的解决方案的完整的参数空间,以及出现的各种极限情况。特别是,我们如何旋转黑洞最近发现的Klemm出现作为一个特殊的限制。
2016-04-26 gr-qc
Five dimensional rotating and Quintessence black hole and their hypershadows
本文提出五维旋转精质黑洞解,用含霍普夫分岔的5D Janis Newman算法推导,分析其几何转变、能层性质及精质对阴影的影响,提出与EHT观测约束一致的五维阴影测试方法。
2025-07-24 gr-qc
Rapidly rotating hot nuclear and hypernuclear compact stars: integral parameters and universal relations
University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学);Frankfurt Institute for Advanced Studies(法兰克福高等研究所);Observatoire astronomique de Strasbourg, CNRS, Université de Strasbourg(斯特拉斯堡天文台,法国国家科学研究中心,斯特拉斯堡大学);LUX, Observatoire de Paris, CNRS, Université PSL, Sorbonnes Universités(卢克斯,巴黎天文台,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学)
本研究探讨了快速旋转热核和超核致密星的积分参数和普遍关系,分析了对称能变化对恒星性质的影响,并验证了多种普遍关系在不同方程状态下的有效性。
2026-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc