Interior of a Charged Distorted Black Hole
研究了带电非旋转扭曲黑洞的内部。我们考虑静态和轴对称的黑洞,并集中在一个特殊的情况下,带电的扭曲的解决方案时,得到的Harrison-Ernst变换从不带电的。我们证明了这种黑洞的柯西视界是正则的,只要在事件视界的畸变是正则的。研究了外视界和内视界的形状和内部几何。我们证明了视界的性质之间存在着对偶性。计算了在畸变黑洞内部沿对称轴自由降落的试验粒子的本征时间。我们还研究了视界间内域曲率的性质。发现了4D曲率不变量与外视界表面和内视界表面的高斯曲率之间的简单关系。
2009-06-17 gr-qc
Evolution of Distorted Black Holes: A Perturbative Approach
我们考虑了一系列扭曲的黑洞初始数据集,并开发技术来发展他们使用的线性化运动方程的引力波扰动史瓦西背景。我们将其应用到二维和三维扭曲的黑洞时空。在2D中,不同模式的辐射的波形,比较完全非线性演化不同的轴对称l-模式与微扰演化。我们展示了如何轴对称黑洞代码解决完整的,非线性爱因斯坦方程能够非常准确的演变,以及如何这些技术的援助,在研究非线性效应。在3D中,我们展示了如何可以计算的扰动方程的初始数据,我们比较与解析解的初始值问题的扰动扩展。除了探索这些扭曲的黑洞数据集的物理特性,特别是允许探索线性,非线性和模式混合效应,这种方法提供了一个重要的测试平台,为任何完全非线性的数值代码,旨在发展黑洞时空在2D或3D。
1998-06-04 gr-qc
Three dimensional distorted black holes: using the Galerkin-Collocation method
我们提出了一个实现的Galerkin配置方法来确定初始数据的非旋转扭曲的三维黑洞的反演和穿刺计划。数值方法结合了Galerkin和配置方法的关键特征,产生精确的初始数据。我们评估了初始数据集的ADM质量,并通过评估渐近观测者的标量$Ψ_4$提供了引力波分布在初始超曲面处的角结构。
2015-02-20 gr-qc
Distorted stationary rotating black holes
本文以Kerr黑洞为例,研究了轴对称质量分布对静态旋转黑洞内部的影响。我们证明了黑洞的内外视界之间存在着不同于静电畸变黑洞的对偶变换。对偶变换与时空的离散对称性直接相关。黑洞视界面积、表面引力和角动量满足为两个视界构造的Smarr公式。我们制定的黑洞热力学第零,第一,第二定律的视野的黑洞和显示的第一定律的局部和整体形式之间的对应关系。Smarr公式和热力学热力学定律制定的两个视野是由对偶变换。以四极场和八极场为例说明了这种畸变。畸变场显著地影响了黑洞沿对称半轴从外视界到内视界的自由降落的时间。当时间为最小时,四极矩和八极矩存在一个最小的非零值。最小真时表示由于畸变而最接近视界。
2015-01-26 gr-qc
The Evolution of Distorted Rotating Black Holes II: Dynamics and Analysis
我们已经开发了一个数值代码来研究扭曲旋转的黑洞的演化。这个代码是用来发展一个新的家庭的黑洞初始数据集对应的扭曲的“克尔”孔与广泛的旋转参数,扭曲的史瓦西黑洞奇宇称辐射。演化和分析了旋转参数高达$a/m=0.87$的旋转黑洞。通常进行演变至约$t=100M$,其中$M$为ADM质量。我们提取了偶宇称和奇宇称引力波形,并发现在所有情况下激发的空穴的准正规模。我们还跟踪了黑洞的视视界,发现它们是解释数值结果的有用工具。我们能够计算质量的黑洞从测量其视视界,以及总能量辐射,并发现他们的总和是在极好的协议与ADM质量。
1994-12-22 gr-qc
Distorted black ring with rotation on the two-sphere
本文构建了仅在 $S^2$ 方向旋转且无锥形奇点的稳态黑洞环时空,并利用解生成技术添加外部引力场以消除渐近平坦黑洞环的锥形奇点。
2025-09-15 gr-qc hep-th
Distorted Black Hole Initial Data Using the Puncture Method
我们使用穿刺方法求解单个畸变黑洞的初始数据,其中哈密顿约束对于度规共形因子的非奇异部分被写成R^3中的椭圆方程。用这种方法我们可以生成等距和非等距的黑洞数据。对于等距情况,我们的数据直接与Bernstein等人获得的数据相比较,他们在黑洞的喉部施加等距边界条件。我们的数值模拟使用并行多重网格椭圆方程求解器与自适应网格细化。网格细化使我们能够在黑洞周围使用高分辨率,同时保持网格边界远离渐近区域。
2004-12-01 gr-qc
Three Dimensional Distorted Black Holes: Initial Data and Evolution
提出了一类新的三维黑洞数值相对论初始数据集。这些数据集超越了轴对称,"重力波加上旋转黑洞“的单一黑洞数据集,通过创建一个动态的,扭曲的洞与可调的扭曲参数在3D。这些数据集扩展了我们现有的三维数值相对论的测试床,代表了后期阶段的二元黑洞碰撞导致的轴上碰撞或三维螺旋合并,并应提供深入了解这些系统的物理。我们描述了这些集的建设,属性的一些例子的情况下,并报告他们的进展。
1998-03-11 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
Killing spinor data on distorted black hole horizons and the uniqueness of stationary vacuum black holes
我们利用[I]中的黑洞全息图结构。静止的黑洞作为全息图,类。量子重力31,035006(2014)]来分析扭曲黑洞视界依赖域中Killing旋量的存在。特别是,我们提供的条件,确保存在的一个Killing旋量的分歧领域。这些条件可以理解为对分歧球曲率的限制,并保证了2-曲面上轴向Killing向量的存在性。我们得到最一般的2维度量的分歧球,这些曲率条件得到满足。值得注意的是,这些条件被发现是如此的限制,在所考虑的特定情况下,分叉表面上的自由数据(确定扭曲的黑洞时空)完全由它们决定。此外,我们制定进一步的条件,确保与Killing旋量的Killing矢量是厄米特的分歧领域。一旦确定了埃尔米特基灵矢量的存在,人们就可以利用火星对克尔时空的描述来确定在黑洞全息图中产生克尔族成员的2-度规的特定子族。我们的分析揭示的作用的渐近平坦性和曲率条件的分歧领域的背景下,问题的唯一性的固定黑洞。所考虑的扭曲黑洞时空的彼得罗夫型也被确定。
2018-04-26 gr-qc
Metric of a tidally distorted, nonrotating black hole
在穿透事件视界的光锥坐标系中给出了潮汐畸变非旋转黑洞的度规,该度规具有明确的几何意义。度规表示为r/R << 1的幂展开式,其中r是到黑洞的距离的度量,R是外部时空的局部曲率半径;这被假定为比黑洞的质量M大得多。度规的计算一直到(r/R)^[4]阶的余数,它取决于表征黑洞局部环境的潮汐引力场族。该坐标系允许一个容易识别的事件视界,并推导出其表面重力和潮汐相互作用传递质量和角动量的黑洞的速率的表达式。
2005-04-22 gr-qc
Geodesic motion around a distorted static black hole
本文研究了扭曲Schwarzschild黑洞的测地线运动。我们考虑类时测地线和零测地线,这是局限于黑洞的赤道平面。如果畸变场只有偶的内部多极矩,并且场关于赤道面对称,则这种测地线一般存在。我们专注于由四极外尔矩定义的扭曲的情况下。对赤道类时测地线的有效势的分析表明,在黑洞外的有限稳定轨道只对$q\in(q_{\text{min}}, q_{\text{max}}]$是可能的,其中$q_{\text{min}}\approx-0.0210$和$q_{\text{max}}\approx2.7086\times10^{-4}$,而对于零赤道测地线,在黑洞外的有限稳定轨道只对$q\in[q_{\text{min}},0)$是可能的.此外,对于$q\in(q_{\text{min}},0)$,最内层稳定圆轨道(ISCO)比未畸变的Schwarzschild黑洞更靠近畸变的黑洞视界,而对于$q=q_{\text{min}}$,存在零ISCO.这些结果表明,一个负的和足够小的四极矩的外部扭曲倾向于稳定大质量粒子和光的运动。
2015-12-04 gr-qc
Thermodynamic of Distorted Reissner-Nordström Black Holes in Five-dimensions
在本文中,我们研究力学和热力学扭曲,五维,带电(非极端)黑洞的例子是静态的和“轴对称”的黑洞扭曲的外部,电中性物质。这样一个黑洞是由爱因斯坦-麦克斯韦方程组的解表示的,该方程组允许一个$\mathbb{R}^1\times U(1)\times U(1)$等距群。我们研究这个扭曲的黑洞的性质。
2014-07-02 gr-qc hep-th
Interior of Distorted Black Holes
我们研究了静态扭曲轴对称黑洞的内部。我们得到了一般的内部解,并研究了它在视界附近和奇点附近的渐近性。作为一个特殊的例子,我们应用所获得的结果的情况下,所谓的“笼”黑洞。
2007-05-11 gr-qc hep-th
Three-dimensional simulations of distorted black holes. I. Comparison with axisymmetric results
我们考虑了黑洞初始数据集的数值演化,由强引力波扭曲的单个黑洞,与一个完整的三维,非线性演化代码。这些数据集模拟了黑洞合并的后期阶段。我们比较各个方面的轴对称初始数据集的演变,获得与此3D代码,从一个完善的轴对称代码获得的结果。在这两个代码中,我们检查和比较的行为的度量函数,明显的地平线属性,和波形,并表明,这些动态黑洞可以准确地在三维演变。特别是,我们表明,与目前的计算资源和技术,黑洞的激发和振铃的过程中可以演变,现在可以准确地提取从三维笛卡尔度规函数发出的引力波,即使当他们带走只有一小部分($<< 1%$)的系统的静止质量能量。计算了$\ell=2$和更困难的$\ell=4$和$\ell=6$模式的波形,并与轴对称计算进行了比较。除了探索扭曲的黑洞数据集的物理,并显示在何种程度上可以准确地提取波,这些结果还提供了重要的测试平台,所有完全非线性数值代码设计的三维黑洞时空演化,无论他们使用奇异避免切片,视视界边界条件,或其他演化方法。
1998-05-28 gr-qc
Distorted charged dilaton black holes
我们构造了爱因斯坦-麦克斯韦-爱因斯坦引力场的精确静态轴对称解,给出了黑洞上的扭曲带电引力场。本文还讨论了这种畸变黑洞的热力学性质。
2001-05-30 astro-ph gr-qc hep-th
Distorted black holes: nonextensivity in the gravitational wave emission
该研究以 Bondi 特征表述模拟非旋转黑洞吸积入射引力波,推导质量演化与吸收比例,并揭示吸收质量对初始振幅等参数的非广延关系。
2025-05-15 gr-qc
Properties of the distorted Kerr black hole
研究了在外源引力场作用下Kerr黑洞的各能区性质和曲率奇点的位置。详细研究了四极和八极畸变的特殊情况。我们还研究了视界的标量曲率不变量,并将它们的行为与孤立克尔黑洞的情况进行了比较。在参数空间的某个区域中,遍历区域由包含视界的紧致区域和延伸到无穷远的不连通部分组成。外连通域中的曲率奇点,当它们存在时,总是位于各能域的边界上。我们提出的论点,他们不躺在紧凑的遍历曲面。对于四极畸变,当外界源变化时,紧能区大小与视界角动量呈负相关。对于八极畸变,对于一定的视界角动量,可以存在无穷多个能区位形。对于某些特殊情况,我们可以有$J^2/M^4 > 1$,但避免裸奇点。
2015-12-17 gr-qc
Distorted 5-dimensional vacuum black hole
在本文中,我们研究如何产生的外部物质的静态和中性分布的扭曲影响的5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞。一个代表这类特殊扭曲黑洞的解存在一个RxU(1)xU(1)等距群。我们证明了在黑洞视界和拉伸奇点曲面之间存在着某种对偶变换。扭曲黑洞奇点附近的时空与5维Schwarzschild-Tangherlini黑洞具有相同的拓扑结构和Kasner指数。本文计算了一个试验粒子从扭曲的黑洞视界到其奇点的最大自由落体时间,发现它可以小于、等于或大于具有相同视界面积的Schwarzschild-Tangherlini黑洞的自由落体时间。这意味着,由于扭曲,史瓦西-唐格里尼黑洞的奇点可以接近它的视界。本文导出了在一个5维静态、非对称、扭曲的黑洞视界上计算的Kretschmann标量与视界面Ricci张量平方迹之间的关系。
2010-09-29 gr-qc hep-th
Distorted black holes: a characteristic view
该研究以 Bondi 特征公式分析非旋转黑洞与入射引力波的相互作用,推导质量演化与吸收标度律,并揭示反射势垒在低、高振幅波下的不同终态。
2025-03-17 gr-qc
Radiation recoil from highly distorted black holes
我们提出的结果从数值演化的单个黑洞扭曲的轴对称,但赤道不对称,引力波(布里尔)。净辐射能量,视视界嵌入,反冲速度示出了一系列的布里尔波参数,包括偶数和奇数奇偶扭曲的史瓦西黑洞。我们发现,一个波包最初集中在黑洞的喉咙,一个可能的模型也高度不对称的恒星崩溃和后期的二进制合并,可以产生一个最大的反冲速度约为150(23)公里/秒的偶(奇)宇称扰动,显着低于所需的从星系核心喷出黑洞。
1999-07-06 astro-ph gr-qc
Many accelerating distorted black holes
本研究利用逆散射法构建了四维广义相对论中共线加速黑洞阵列的解析度规,借助外部引力场消除锥形奇点实现无弦/支柱的多黑洞平衡,给出重要特例并研究其热力学,还可还原两类已知粒子度规。
2021-06-22 gr-qc hep-th
Horizon dynamics of distorted rotating black holes
我们提出了数值模拟的克尔黑洞扰动脉冲的引力辐射。对于强扰动,我们发现多达五个同心边缘外捕获表面。这些被捕获的表面成对出现和消失,因此在任何给定的时间,这样的表面的总数是奇数。由边缘外捕获表面跟踪出的世界管被发现是类空的高度动态的制度期间,在早期和晚期接近零超曲面。我们分析了这些边缘被困管的结构的背景下的动力学视界形式主义,计算的扩张传出和传入零测地线,以及评估的动力学视界通量法和角动量通量法。最后,我们计算事件视界。事件视界在高动态区前后都很好地接近视视界。在模拟过程中,没有新的发生器进入事件视界。
2011-04-28 gr-qc
Trapped and marginally trapped surfaces in Weyl-distorted Schwarzschild solutions
为了更好地理解黑洞几何的允许范围,我们研究了外尔扭曲史瓦西解。它们总是包含被捕获的表面,一个奇点和一个孤立的视界,因此应该被理解为(几何)黑洞。然而,我们发现,对于大的扭曲孤立的地平线既不是未来的外捕获地平线(FOTH),甚至也不是一个边际捕获表面:片的地平线不能无限小变形成(外)捕获表面。我们认为这一结果的影响流行的准局部定义的黑洞。
2011-07-14 gr-qc
Distorted static black holes with a bubble
本文构造了一族五维静态真空解,描述带 $S^3$ 视界与2-循环泡的黑洞,并证明适当选择畸变可消除种子解中的锥形奇点。
2024-04-09 gr-qc hep-th
Multiple shadows from distorted static black holes
研究了具有四极畸变的Schwarzschild黑洞的局域阴影以及外部引力场对光子动力学的影响。外部物质源改变了光环结构,导致多重阴影图像的出现。在负四极矩的情况下,我们确定了最突出的机制,造成多个阴影的形成。此外,我们得到了一个条件下,该机制可以实现。这个条件取决于四极矩,也取决于观测者和天球的位置。
2018-02-08 astro-ph.HE gr-qc
"Hybrid" Black Holes
讨论了描述轴对称静态真空畸变黑洞的Einstein方程的一个解,该方程是由外部Kerr度规和内部Weyl度规结合而成的。这些度量被粘在表示其视野的空曲面上。为此目的,我们使用大量薄零壳的形式。相应的解决方案被称为“混合”黑洞。有质量的零壳有一个角动量,这是外部克尔时空旋转的起源。同时,壳层扭曲了视界内的几何形状。“混合”黑洞的内部几何形状与非旋转外尔扭曲的黑洞的内部几何形状一致。简要讨论了“混合”黑洞的性质。
2014-12-30 gr-qc
Distorted vacuum black holes in the canonical ensemble
我们考虑有限大小空腔中的真空静态时空。在边界上,我们指定一个度量和一个有限的恒定的局部温度$T$。没有球面或任何其他空间对称性的假设。我们证明了:(i)在腔中,只有黑洞或平坦时空是可能的,而弯曲的无视界正则时空是不可能的;(ii)在视界面积收缩的极限下,Hawking温度发散;(iii)对于黑洞的存在,$T$应该足够高.当$T\rightarrow \infty $时,黑洞相是有利的。我们的考虑基本上使用的坐标系介绍了以色列在他著名的证明的唯一性定理。
2019-03-21 gr-qc hep-th
Distorted Five-dimensional Electrically Charged Black Holes
以静态的轴对称黑洞为例,导出并研究了被外部电中性物质扭曲的5维带电非极值黑洞,其解满足麦克斯韦方程组,其中包含一个$\mathbb{R}^1\times U(1)\times U(1)$等距群.如果畸变场在外视界处是有限的且光滑的,则内视界保持正则。存在着一定的对偶转换之间的内部和外部的视界表面的链接表面重力,静电势,时空曲率不变量计算在黑洞的视野。内视界面积和外视界面积的乘积仅取决于黑洞的电荷,面积的几何平均值是内(外)视界面积的上(下)限。视界面积、静电势和地表重力满足Smarr公式。我们用公式表示了变形黑洞的力学和热力学第零和第一定律,并找到了第一定律的整体形式和局部形式之间的对应关系。为了说明畸变的影响,我们考虑偶极-四极和四极-四极畸变场。由于畸变,Kretschamnn标量的相对变化在外视界比在内视界大。通过计算黑洞从外视界到内视界的最大自由降落时间,我们发现这种扭曲可以显著地改变黑洞的内部结构。这种变化取决于畸变场的类型和强度。特别是,由于这里考虑的畸变场的类型,黑洞的视界可以任意地靠近或远离彼此。
2013-07-16 gr-qc hep-th
Distorted Local Shadows
我们引入了局部阴影的概念,一个黑洞,并确定其形状的扭曲史瓦西黑洞的特定情况下。在考虑最低阶偶、奇多重矩的情况下,计算了Schwarzschild黑洞阴影的形变与畸变多重矩之间的关系。对于我们所考虑的多重矩的值的范围,视界的变形远小于其相应的阴影,这表明视界更“刚性”。我们非常意外地发现,视界的扁长变形引起阴影的扁扁变形,反之亦然。
2015-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Testing excision techniques for dynamical 3D black hole evolutions
我们进行扭曲的黑洞演化和二进制黑洞头上的碰撞,并比较使用一个完整的网格的结果,通过切除的黑洞内部所获得的结果。在这两种情况下的演变被发现运行基本上是无限的,并产生相同的,收敛的波形。此外,由于扭曲的黑洞和穿刺初始数据的正面碰撞可以在没有切除的情况下进行,它们为切除码提供了一个很好的动力学测试平台。这提供了一个强有力的数值证明切除的想法的有效性,即事件视界可以“保护”的切除边界的时空,并允许一个准确的外部演化。
2004-11-29 gr-qc
A Study of thin relativistic viscose accretion disk around a distorted kerr black hole (DKB)
本文基于广义相对论轴对称解,研究了扭曲Kerr黑洞周围薄吸积盘,发现外部引力场的四极矩显著影响辐射通量、盘形状与能量分布及能量提取效率,并探讨了旋转与粘性系数的影响。
2025-01-28 astro-ph.GA gr-qc
Strong-field tidal distortions of rotating black holes: III. Embeddings in hyperbolic 3-space
在以前的工作中,我们开发的工具,用于量化的潮汐扭曲的黑洞的事件视界,由于轨道伴侣。这些工具使用的技术需要大的质量比(伴星质量$μ$比黑洞质量$M$小得多),但可以用于任意的束缚轨道和任何黑洞自旋。我们还展示了如何通过将这些扭曲的黑洞的视界嵌入到全局欧几里得三维空间${\mathbb{E}}^3$中来可视化这些黑洞。这种可视化说明了有关视界动力学的有趣且重要的信息。不幸的是,我们不能用自旋参数$a_* > \sqrt{3}/2 \approx 0.866$来可视化黑洞:这样的黑洞不能全局嵌入${\mathbb{E}}^3$。在本文中,我们克服了这个困难,展示了如何嵌入的视界潮汐扭曲克尔黑洞在一个双曲3空间,${\mathbb{H}}^3$。利用黑洞微扰理论计算了潮汐畸变事件视界的高斯曲率,并由此建立了畸变视界的二维度规。我们发展了一种在${\mathbb{H}}^3$中嵌入潮汐畸变层位的数值方法。作为应用,我们给出了自旋为$a_*=0.9999$的潮汐相互作用黑洞在${\mathbb{H}}^3$中的嵌入序列.在以前的工作中看到的小振幅,高频振荡在这些嵌入中表现得特别清楚。
2017-04-20 astro-ph.HE gr-qc
Black Holes in a Compactified Spacetime
讨论了其中一个空间维是紧化的时空中四维史瓦西黑洞的性质。紧化的结果是黑洞的事件视界被扭曲。我们使用外尔坐标来获得描述这种扭曲的黑洞的解。这个解是Israel-Khan度规的一个特例。本文研究了紧化Schwarzschild黑洞的性质,提出了一种近似方法,它能以简单的解析形式,以很高的精度求出扭曲视界的大小、形状、表面引力和其它特性。我们还讨论了紧化空间中黑洞可能的不稳定性。
2003-04-03 gr-qc hep-th
Myers-Perry Black Hole in an External Gravitational Field
我们得到了真空中描述具有单一角动量的变形Myers-Perry黑洞的5D Einstein方程的一个新的精确解。局部地,解决方案被解释为一个黑洞扭曲的静态$U(1)\times U(1)$对称分布的外部物质。从技术上讲,该解是通过在作为种子的5D扭曲闵可夫斯基时空上应用2重贝克隆变换来构造的。计算了该解的物理量,并导出了黑洞视界上的局部类Smarr关系。它具有与渐近平坦的Myers-Perry黑洞的Smarr-like关系相同的形式。证明了与渐近平坦的Myers-Perry黑洞不同,视界角动量与质量之比$J^2/ M^3$是无界的,并且可以任意增大.我们研究了能域和视界面的性质。外场不影响视界拓扑。然而,视界几何是扭曲的,任何规则的轴对称几何都是可能的。
2014-12-17 gr-qc hep-th
Nonlinear and Perturbative Evolution of Distorted Black Holes. II. Odd-parity Modes
利用微扰的结果来解释非线性结果,我们比较了具有奇宇称畸变的非旋转黑洞的完全非线性和微扰演化。系统的第二极化(奇宇称)模式的引入,以及组合技术的系统使用,使我们更接近于研究更复杂系统的目标,如扭曲的旋转黑洞,如在两个黑洞的最后螺旋阶段形成的黑洞。用数值相对论的3D并行代码{Cactus}和独立的轴对称代码{Magor}进行非线性演化。线性化的计算以两种方式进行:(a)我们将系统视为Schwarzschild上的度量扰动,使用Regge-Wheeler方程来获得产生的波形。(b)我们把该系统看作Kerr黑洞的曲率扰动(但这里仅限于转动参数α为零的情况),并用Teukolsky方程对其进行演化。
1999-11-05 astro-ph gr-qc hep-th
Stationary Black Holes as Holographs
研究了爱因斯坦引力理论中具有(整体)单参数等距群和相应的Killing视界的光滑时空。没有关于渐近结构的假设,因此,所选择的时空可以被认为是一般的扭曲的静态黑洞。首先,研究了任意维时空$n\geq 3$,其中物质满足主能量条件,允许非零宇宙学常数。这一部分给出了“扭曲”黑洞事件视界拓扑的完整刻画。结果表明,"扭曲“黑洞的事件视界的拓扑结构可以比孤立黑洞的拓扑结构具有更大的变化。第二部分考虑四维(非简并)电真空畸变黑洞时空。它表明,时空几何和电磁场是唯一确定的黑洞区域一旦指定的分叉表面的几何形状和电磁势之一。保证相同类型的确定性的条件,在附近的事件视界,在{ \it域的外部通信}侧也进行了研究。特别是,他们被证明是满意的分析情况下。
2007-09-20 gr-qc hep-th
Multiple Field Ultra Slow Roll Inflation: Primordial Black Holes From Straight Bulk And Distorted Boundary
研究了场空间中曲线约束的两场超慢卷暴胀模型。曲率扰动和非高斯性可以在USR阶段和从边界处的不均匀性增强。我们采用完全非线性的$δN$方法计算了曲率扰动的概率分布函数(PDF),并证明了非线性效应可以显著增强原初黑洞(PBH)的丰度.对于大曲率扰动,PDF有一个普遍的指数尾,但对于中间值,PDF -因此,PBH的丰度-敏感地依赖于边界的几何形状。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-periodic oscillations from the accretion disk around distorted black holes
在共振模型的框架下研究了扭曲Schwarzschild黑洞周围吸积盘的准周期振荡。我们仅限于四极畸变的情况,例如,它可以由致密物体附近的吸积物质流引起。为此,我们研究了赤道平面内圆测地轨道的线性稳定性,并导出了径向和垂直周转频率的解析表达式。与孤立的史瓦西黑洞相比,我们研究了它们的性质。由于外部物质的影响,垂直周转频率不再总是正的,并且圆形轨道的稳定性由两个频率之间的相互作用决定。因此,稳定的圆形轨道不会延伸到无穷远,而是被限制在内部和外部边缘稳定轨道之间的有限环形区域内。此外,垂直周转和轨道频率之间的简并性,这是史瓦西解的特征,被打破,并且在参数空间中存在径向周转频率大于垂直周转频率的区域。所有这些性质都允许激发比孤立史瓦西黑洞更多样的非线性共振,这可以解释所观察到的吸积盘准周期振荡双峰频率之间的3:2比率。
2020-03-02 astro-ph.HE gr-qc
Truly naked spherically-symmetric and distorted black holes
我们证明了球对称的真正裸黑洞(TNBH)的存在,其中的Kretschmann标量是有限的地平线上,但一些曲率组件,包括负责潮汐力以及能量密度$\barρ$测量的自由落体观察者是无限的。我们选择了一个相当通用的幂型渐近的度量函数和分析可能的类型的地平线取决于自由落体框架中的曲率分量的行为。在一般的扭曲黑洞情况下,还证明了$\barρ$和潮汐力要么都是有限的,要么都是无限的。在文章中开发的一般方法包括以前发现的例子,特别是,TNBH与无限大的地平线。奇点的检测依赖于一个框架的事实可能与宇宙审查猜想的更准确定义有关。TNBH可以被认为是一个新的例子,所谓的非标量奇点的标量曲率不变量是有限的,但某些组件的黎曼张量可能会在某些框架发散。
2007-07-20 gr-qc hep-th math.DG
Black Hole Excision for Dynamic Black Holes
我们扩展以前的工作3D黑洞切除扭曲的黑洞的情况下,与各种动态规范条件,能够自然地响应时空动态。我们表明,切除和规范条件的组合,我们使用的是能够驱动高度扭曲,旋转黑洞几乎静态的后期时间,表现良好的度量函数,而不需要任何特殊的初始条件或解析规定的规范函数。此外,我们第一次表明,人们可以从这些模拟中提取准确的波形,与完整的机械切除和动态规范条件。演化可以进行很长时间,远远超过寿命和精度更好地解决二维码。虽然传统的2D代码显示出数量上的错误,例如在t = 100 M时超过100%的视地平线质量,以及在t = 150 M时坠毁,但使用我们的新技术,相同的系统可以在全3D中进化数百M,误差仅为百分之几。
2002-07-02 gr-qc
Rotating charged black holes shadow in quintessence
我们研究了有精粹存在时旋转荷黑洞的阴影。旋转黑洞的阴影是一个扭曲的圆,在我们的研究中,我们发现黑洞阴影的形状和大小取决于四个参数,即,电荷$q$、自旋参数$a$、典型场参数$ω_q$和归一化因子$c$。参数$ω_q$可以取$-1<ω_q<-1/3$之间的值,并通过状态方程$p=ω_q ρ_q$与压力$p$和密度$ρ_q$相关联。利用Hamilton-Jacobi方程和Carter常数可分方法,导出了黑洞附近光子的完整测地线结构。我们将天体坐标与测地线方程联系起来,画出了$ω_q=-2/3$黑洞阴影的轮廓。我们将所得结果与标准Kerr-Newman黑洞的结果进行了比较,发现当$a$和$q$取一定值时,黑洞的阴影随着$c$的变化而减小并发生畸变.由于黑洞的光学性质,光子球的面积等于高能吸收截面。在这个假设的基础上,我们计算了黑洞的能量发射率。
2022-05-04 gr-qc
The black ring entropy from the Weyl tensor
黑环是爱因斯坦方程的渐进平坦真空解,其事件视界的拓扑结构为$S^1\times S^2$。通过将Weyl标量不变量$C_{μνλρ} C^{μνλρ}$解释为5维时空中的熵密度,探讨了黑环熵与其Weyl张量$C_{μνλρ}$之间的联系。计算了中性黑环的$C_{μνλρ} C^{μνλρ}$的真体积积分,证明了它与薄黑环的熵成正比。类似的计算被推广到更一般的情况:黑弦、有两个角动量的黑环和有一个宇宙学常数的黑环。比例性至少在前阶仍然保持或有效。
2018-08-07 gr-qc
Influence of Quantum Correction on the Black Hole Shadows, Photon Rings and Lensing Rings
计算了量子修正Schwarzschild黑洞的光子球$r_{ph}$和临界曲线$b_c$,发现它们违反了在爱因斯坦引力框架下对满足零能量条件的渐近平坦黑洞所证明的一个普遍不等式.这种违反似乎是一种常见的现象时,考虑量子修改的爱因斯坦引力。此外,我们还研究了量子修正的Schwarzschild黑洞中的阴影、透镜环和光子环。与经典Schwarzschild黑洞相比,这种违反导致了在黑洞附近薄盘辐射的观测现象中出现了更大的亮透镜环。我们的分析可能为广义相对论的量子效应提供一个观测证据。
2020-08-03 gr-qc
Magnetized black holes and black rings in the higher dimensional dilaton gravity
本文考虑高维引力场中的磁化黑洞和黑环。我们的研究是基于在高维时空中对已知的渐近平坦黑洞和黑环解进行Harrison变换得到的精确解。显式解包括高维Schwarzschild-Tangherlini黑洞、Myers-Perry黑洞和五维(偶极)黑环的磁化形式.计算了磁化物体的基本物理量。我们还讨论了溶液的一些性质及其热力学性质。简要讨论了磁化解的超相对论极限,并给出了$D$维磁化Schwarzschild-Tangherlini黑洞的一个显式例子.
2006-03-20 gr-qc
Shadow of a Schwarzschild black hole surrounded by a Bach-Weyl ring
利用后向光线追迹方法研究了被Bach-Weyl环包围的Schwarzschild黑洞的阴影。Bach-Weyl环的存在导致光子动力学系统不可积,光子运动将出现混沌,对黑洞阴影有很大影响。黑洞阴影的大小和形状取决于黑洞参数、Bach-Weyl环质量和黑洞与环之间的Weyl半径。在黑洞阴影中还出现了一些自相似的分形结构,这是混沌透镜效应的结果。研究了Bach-Weyl环的像随环质量和Weyl半径的变化。最后,我们分析了不动点附近的李雅普诺夫轨道不变流形,并进一步讨论了带Bach-Weyl环的Schwarzschild黑洞阴影的形成。
2020-03-18 gr-qc
Horizon Detection and Higher Dimensional Black Rings
本文研究了五维旋转黑环和超对称黑环时空的定态视界。在旋转的黑环的情况下,我们使用Weyl对齐的零方向代数分类的Weyl张量,并利用适应的Cartan算法,以产生Cartan不变量。对于超对称黑环,我们采用判别方法,并重复适应的Cartan算法。对于这两个度量,我们能够构造仅检测视界的Cartan不变量,并且更容易计算和分析标量多项式曲率不变量。
2017-04-10 gr-qc
Geometry of the doubly spinning Black Ring
我们提供了一个详细的分析,双纺纱黑环,调查其一般性质和形状。我们还研究了几何的ergosurface,说明了自我合并的过程,并讨论了ergoregions的物理。
2009-02-26 gr-qc
Charged dilatonic black rings and black saturns and their thermodynamics
本文用Einstein-Maxwell-Einstein理论在五维空间中构造了带电的黑环和黑土星。中性黑环和黑色土星的解决方案被嵌入在六维空间中,并相对于时间坐标和增加的第六维空间得到提升。然后通过Kaluza-Klein约化得到荷电解。通过物性分析和相图分析,研究了加料对合金性能的影响。不同的电子解决方案进行了比较,并考虑其热力学稳定性。
2014-09-15 gr-qc
Light rings and long-lived modes in quasi-black hole spacetimes
有人认为,具有光环但没有视界的超紧凑物体可能在引力扰动下不稳定。为了验证这个猜想,我们重新审视了准黑洞解,这是一族极限为极值Reissner-Nordström黑洞的无视界时空。我们找到了一个临界参数,在这个参数下,光环才会出现。然后我们计算了准黑洞的准正规模。WKB结果和数值计算结果都表明,在存在光环的范围内,长寿命模仍然存在,这表明存在光环的无视界时空是不稳定的。我们的工作提供了一个强有力的明确的例子,说明光环可能是黑洞的直接观测证据。
2022-01-21 gr-qc
Tunneling Under the Influence of Quantum Gravity in Black Rings
我们在广义不确定原理的背景下研究拉格朗日方程。观察到了穿过黑环视界的隧道辐射。本文用哈密顿-雅可比方法研究了爱因斯坦-麦克斯韦膨胀引力理论中的隧穿辐射。研究了无反作用和粒子自相互作用的黑环辐射。进一步考虑了量子引力对黑环稳定性的影响。
2021-01-19 gr-qc
Nonlinear Stability of Black Holes with a Stable Light Ring
本研究针对稳定光子环是否必然引发光子环不稳定性的问题,对存在/不存在稳定光子环的标量化Reissner-Nordström黑洞开展全非线性数值演化模拟,证实其长期稳定性,为黑洞替代方案的相关研究提供了新的参考。
2024-03-11 gr-qc
Shadows and photon rings of binary black holes
研究基于 Majumdar-Papapetrou 多黑洞解,在不同质量、间距和观测倾角下生成双黑洞图像,揭示黑洞间的光子环结构并计算光子轨迹。
2024-01-19 gr-qc
Properties of a deformed Myers-Perry black hole
本文基于五维Einstein方程的精确解,研究了形变对具有单一角动量的Myers-Perry黑洞视界的影响,发现形变视界受外部源影响而凹凸,但能层不受影响。
2025-09-16 gr-qc