Formation of a rotating hole from a close limit head-on collision
现实的黑洞碰撞会导致一个快速旋转的克尔洞,但迄今为止的模拟都集中在非旋转的最终洞上。使用一个新的解决方案的爱因斯坦初值方程,我们在这里提出的波形和辐射的轴对称克尔孔形成碰撞开始从小的初始分离("关闭极限“近似)的两个相同的旋转孔。结果中出现了几个新的特征:(i)在小分离的极限下,波形在分离中是线性的(不是二次的)。(ii)波形表现为混合不同多极子的拟正规振铃的阻尼振荡。
1998-10-26 gr-qc
Wormholes versus black holes: quasinormal ringing at early and late times
最近有人认为,幻影薄壳虫洞在史瓦西半径环附近与史瓦西时空相匹配,就像早期的史瓦西黑洞一样,但在晚期则不同(arXiv:1602.07309)。在这里,我们考虑的虫洞,这是没有薄壳构造:Bronnikov-Ellis虫洞支持的幻影物质和电磁场的扰动。这个虫洞的解决方案是已知的,在特定的状态方程的幻影物质是稳定的。我们表明,如果不使用上述薄壳匹配,虫洞,取决于其参数的值,要么环作为黑洞在任何时候或环不同也在任何时候。这里研究的虫洞光谱包含了许多独特的特征。在最后一部分中,我们考虑了任意旋转可穿越虫洞周围散射的一般性质。我们发现对称和非对称(相对于喉道)虫洞在这方面有质的不同:首先,只有对于那些旋转参数的渐进值在两侧不同的非对称虫洞,才允许超辐射。喉咙。其次,对称虫洞不能有效地模拟黑洞在几个不同的主导多极在同一时间的振铃,因此,未来的各种事件的观察应该很容易区分对称虫洞从黑洞。
2016-12-14 gr-qc
Repeated Ringing of the Black Hole's Bell: Quasi-Normal Bursts from Highly Eccentric, Extreme Mass-Ratio Binaries
最近对高偏心率、极端质量比黑洞双星的标量和引力波形的研究表明,在每次近心点通过后不久,准正常爆发(QNB)-挥之不去的高频衰减振荡(也称为"摆动“)-的存在。与这些QNB相关的一个难题是,在接近极端旋转中心黑洞的情况下,已经发现QNB的频率在低于相关准正常模式的相应范围的范围内。我们使用不同的方法重现这些结果,并进行详细的分析,以找到解决难题和QNB起源的证据。我们发现,QNB的频率在未来零无穷大的测量演变(延迟)的时间和方法的主导准正常频率在时间上呈指数。我们还表明,QNB振幅衰减成反比(延迟)的时间。我们讨论的QNB波形的频率和它的振幅的时间依赖性,并认为,这种行为产生的结果,许多准正常的泛音和求和的激励。
2019-10-08 gr-qc
Dynamics of perturbations of rotating black holes
本文用数值方法研究了旋转黑洞扰动的时间演化。通过积分Teukolsky方程获得的解决方案,作为一个一阶的时间,耦合系统的方程,在一种形式,明确捕捉其双曲结构。我们解决了在其原始形式的方程求解的数值困难。我们遵循传播的通用初始数据通过突发,拟正常振铃和幂律尾相。特别地,我们计算了由于黑洞的旋转对入射引力波脉冲的散射的影响。这些结果可能有助于解释黑洞的角动量如何影响黑洞合并最后阶段产生的引力波。
1997-02-24 gr-qc
Rotating metric in Non-Singular Infinite Derivative Theories of Gravity
在本文中,我们将提供一个非奇异的旋转时空度规的鬼自由无穷导数引力理论。我们将提供对慢旋转系统的透镜-瑟林效应的预测,以及如何将其与广义相对论的结果进行比较。
2018-04-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Towards nonsingular rotating compact object in ghost-free infinite derivative gravity
爱因斯坦的广义相对论的真空解提供了一个旋转度规,它有一个被内外视界覆盖的环奇点和一个因区域。本文将讨论无重影、二次曲率、无穷导数引力(IDG)如何解决环的奇异性。在IDG中,引力相互作用的非定域性可以通过使度规势处处有限(包括在$r=0$处)而涂抹掉delta-Dirac源分布。我们表明,同样的功能也适用于旋转度量。我们可以解决环奇点,使没有地平线形成的线性制度,涂抹出一个环上的δ源分布。我们还将表明,克尔度量不解决完全的非线性运动方程的鬼影免费二次曲率IDG。
2018-11-27 gr-qc hep-th
Angular velocity of rotating black holes -- a new way to construct initial data for binary black holes
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京国际数学研究中心);Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University(清华大学丘成桐数学科学中心);Fudan Center for Mathematics and Interdisciplinary Study, Fudan University(复旦大学数学与交叉科学研究院);Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)(上海数学与交叉科学研究院);Institute of Applied Mathematics, Morningside Center of Mathematics, Academy of Mathematics and System Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所)
本文基于Kerr黑洞角速度的几何理解,提出通过指定视界角速度构建旋转双黑洞初始数据的新方法,建立椭圆方程并在共形平坦度规下数值演化,发现非均匀角速度会产生类似准正态振荡的引力波形。
2025-11-12 gr-qc
Quasinormal ringing of Kerr black holes: The excitation factors
扭曲的黑洞辐射出引力波。在所谓的衰荡阶段,辐射以一组离散的复准正规频率发射,其值仅取决于黑洞的质量和角动量。激光干涉空间天线LISA可以探测到大信噪比的衰荡辐射。如果探测到一种以上的模式,就有可能对源的黑洞性质进行测试。不同模式的可探测性取决于它们的相对激发,而相对激发又取决于扰动的原因(即初始数据)。相对模式激励的"通用“、初始数据独立的测量被编码在传播几何结构的小扰动("激励因子”)的格林函数的极点中。首次计算了Kerr黑洞广义自旋微扰的激发因子。我们发现,与$l=m$的共转模式的激发因子趋于零的极值极限,并在黑洞是快速旋转的贡献应该是更显着的泛频。我们还提出了第一个分析计算的大阻尼渐近的静态黑洞的激发因子,包括史瓦西和Reissner-Nordstrom度规。这是确定拟正规模展开式收敛性质的重要步骤。
2006-11-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Comments on Sen's Classical Entropy Function for Static and Rotating AdS$_4$ Black Holes
本文研究Sen经典熵函数形式体系在渐近AdS₄黑洞中的应用,验证其静态情形下高阶导数修正结果与已有结论一致,旋转情形修正版可快速计算含高阶修正的熵,证明该方法高效可行但缺失全局特性相关关系。
2020-09-23 gr-qc hep-th
Slowly rotating neutron stars in the nonminimal derivative coupling sector of Horndeski gravity
本文在Horndeski理论的非最小导数耦合扇区框架下,研究了慢转中子星的构造。我们将球对称解的大半径展开与宇宙学解相匹配,发现最可行的模型只有一个自由参数。然后,通过使用几个列表和现实的状态方程,我们建立数值上界这个参数,以建设中子星在慢旋转近似与最大质量的今天观察到的。最后,我们研究了这些天体的表面红移和惯性,并与已知数据进行了比较。
2016-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes of rotating black holes in higher-derivative gravity
本文微扰计算了高阶导数引力下旋转黑洞的拟正规模式谱,发现高自旋可显著增强频率偏移,预测精度达极值自旋的70%。
2023-11-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Collapse of Differentially Rotating Supermassive Stars: Conformally Flat Simulations
在共形平坦的广义相对论时空中,利用3+1流体力学模拟研究了快速旋转相对论性超大质量恒星的引力坍缩。我们研究了$q \equiv J/M^{2} \sim 1$($J$是角动量,$M$是恒星的引力质量)的差异旋转超大质量恒星从$R/M \sim 65$($R$是恒星的圆周半径)的径向不稳定开始到共形平坦近似失效的演化过程。我们发现$q \gtrsim 1$是一颗径向不稳定的差动旋转恒星,它的坍缩形成了一个黑洞$q \lesssim 1$。阻止$q \gtrsim 1$黑洞形成的主要原因是相当大的角动量停留在表面。我们还发现,大部分的质量密度崩溃相干形成一个超大质量黑洞没有明显的磁盘或酒吧。在没有非轴对称变形的情况下,从径向不稳定性开始的差动旋转超大质量恒星的坍缩是激光干涉仪空间天线中爆发和准正常振铃波的有希望的来源。
2004-07-29 astro-ph gr-qc
Plunge waveforms from inspiralling binary black holes
我们研究了非自旋双黑洞从最内层稳定圆轨道附近到最终单个旋转黑洞的合并过程。我们使用一种技术,结合完整的数值方法来解决爱因斯坦方程,应用在真正的非线性政权,和线性化的扰动理论周围的最终扭曲的单个黑洞在以后的时间。我们计算的暴跌波形,提出了一个不可忽略的信号持续$t\sim 100M$显示早期的非线性振铃,我们得到的总引力能量和角动量辐射的估计。
2001-11-18 astro-ph gr-qc hep-th
Challenging the paradigm of singularity excision in gravitational collapse
一个深深植根于现代数值相对论计算的范例规定,移除那些可能产生物理奇点的计算域区域。在这里,我们通过对匀速旋转的恒星坍缩成黑洞的三维模拟来挑战这种范式。我们表明,这种选择,结合适当的规范条件和使用分钟的数值耗散,大大提高了长期稳定性的演变。反过来,这使得波形的计算远远超出了以前的可能性,提供了黑洞振铃的信息,并设置了一个新的标志,目前的知识,从恒星坍缩到旋转的黑洞的引力波发射。
2006-10-11 astro-ph gr-qc
Comment on "Generic rotating regular black holes in general relativity coupled to non-linear electrodynamics"
我们证明了在Phys. Rev. D { \bf 95},084037(2017)中获得的解类中存在不一致性。这种不一致性是由于非线性电动力学的拉格朗日密度和它的导数之间的近似关系。我们提出了一个算法,以获得新的类的解决方案。
2017-12-10 gr-qc hep-th
Analytic Metric for Rotating Black Holes in Higher-Derivative Gravity
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文提出一种解析求解器,通过度量重构在宇称偶三次引力中构建首个线性阶旋转黑洞度量,并严格验证场方程,为超越爱因斯坦引力的强场测试奠定基础。
2026-10-02 gr-qc
Dynamics of spin-2 fields in Kerr background geometries
我们发展了一种计算旋转黑洞扰动演化的数值方法。通过积分Teukolsky方程获得的解决方案,作为一个一阶的时间,耦合系统的方程,在一种形式,明确表现出径向特征方向。我们遵循一般的初始数据通过突发,准正常振铃和幂律尾阶段的传播。未来的结果可能有助于澄清黑洞角动量对黑洞合并最后阶段产生的信号的作用。
1997-01-15 gr-qc
Resonances of a rotating black hole analogue
在某些条件下,流体中的声波可以由背景流动性质决定的“有效时空”上的克莱因-戈登方程控制。在这里,我们考虑排水浴缸:一种循环的排水流,其有效时空与旋转黑洞(克尔)时空具有共同的关键特征。我们提出了一个完整的调查的准正规(QN)模式和Regge极(RP)共振的这个系统的作用。首先,我们模拟扰动在时域中应用有限差分法,以证明无处不在的“QN环”。其次,我们用连分式方法在频域中求解波动方程,数值计算QN谱和RP谱。然后,我们探讨的几何联系(逆时针和逆行)零测地轨道的时空,和QN/RP谱的属性。我们开发了一种“测地线展开”的方法,导致渐近表达式(在反幂的模式数$m$)的光谱,径向函数和残留物。其次,通过应用复角动量方法揭示了Regge极点在散射和吸收过程中的作用。我们阐明了雷奇极点和吸收截面振荡之间的联系。最后,我们表明,Regge极点提供了一个整洁的解释“轨道”振荡中看到的散射截面。
2011-12-31 gr-qc
Higher-derivative analogue Aharonov-Bohm effect, absorption and superresonance
本文考虑了描述声旋转黑洞的玻色子扇形中的高阶导数项扩展的Abel Higgs模型的声学度规,分析了超共振、类Aharonov-Bohm效应和吸收现象。我们通过计算排水浴缸涡的标量波散射来研究这些效应,并讨论了高阶导数项的物理解释。此外,我们表明,吸收不消失的排水参数趋于零。
2020-06-19 gr-qc hep-th
On the analogy between black holes and bathtub vortices
类比思维在理论物理学中是一个有价值的工具,因为它使我们能够将我们在一个系统中发展的理解应用到另一个系统中。在这篇论文中,我们研究了两个看似不可能的系统之间的类比:旋转的黑洞,难以捉摸的宇宙实体,将我们对现代物理学的理论理解推向极限,浴缸漩涡,一种如此常见的现象,几乎在任何家庭中都可以观察到。尽管这两个系统之间有明显的差异,我们认为,从每个教训可以用来学习对方的东西。我们研究了浅水中表面波传播与有效时空中无质量标量场传播之间的等价性,特别关注旋转的黑洞几何形状,其来源是旋转的排水涡流。使用这个类比,我们第一次验证了三个效果预测发生在旋转的黑洞周围也发生在实验室实验中。这些是超辐射,一种能量增强过程,波从系统中提取旋转能量,准正常振铃,描述系统向平衡的松弛,以及反向反应,介导波动和它们所经历的背景之间的能量交换。
2020-09-04 gr-qc physics.flu-dyn
From Rotating to Charged Black Holes and Back Again
弱引力猜想(WGC)的温和形式需要对极端带电黑洞进行更高的导数修正,以增加它们的荷质比。这使得衰变通过一个较小的极端黑洞的排放。在本文中,我们调查,如果类似的限制极端旋转黑洞。我们通过考虑四维Kerr黑洞和五维Myers-Perry黑洞的高阶导数修正来做到这一点。我们使用一个已知的映射这些旋转的解决方案,一个四维非旋转的双音卡鲁扎-克莱因黑洞,并施加这个带电的解决方案的WGC。再次回到旋转解,这将修正的符号固定到旋转极值边界。修正的符号是非普适的,取决于所考虑的黑洞。我们认为这与黑洞衰变并不矛盾,因为在极端极限下存在着超辐射不稳定性。当存在这种不稳定性时,四维带电黑洞就具有WGC。
2022-05-12 gr-qc hep-ph hep-th
Rotating Lee-Wick Black Hole and Thermodynamics
本文在高阶导数理论中导出了点源旋转李-威克引力的奇异解。我们通过评估质量参数、角速度和霍金温度来批判性地分析这样的热系统的热力学。该系统遵循热力学热力学第一定律,并导致熵的表达。通过计算热容和自由能,进一步讨论了该理论的稳定性和相变。相变发生在发散点,温度最高。值得注意的是,黑洞在小视界半径时是不稳定的,而在大视界半径时是稳定的。
2022-06-09 gr-qc hep-th
Rotating black holes embedded in a cosmological background for scalar-tensor theories
本文通过共形变换构造了DHOST理论中嵌入膨胀宇宙的旋转黑洞解,并研究了其度规性质,识别出黑洞视界与宇宙学视界。
2023-05-26 gr-qc hep-th
Improving the spin-down limits of the continuous gravitational waves emitted from rotating triaxial pulsars
本文利用公开软件包GalDynPsr更实际地估计动力学效应,为237颗LVK定向搜索脉冲星计算了更准确的内禀自旋频率导数,从而改进了其连续引力波自旋减速极限,并有助于提高已知脉冲星连续引力波搜索的灵敏度。
2023-10-09 astro-ph.HE gr-qc
The universal Teukolsky equations and black hole perturbations in higher-derivative gravity
本研究将高导数引力中旋转黑洞微扰简化为普适Teukolsky方程的解耦径向方程组,给出通用计算策略,在六导数引力中复现线性阶角动量下的拟正模频率结果,且方法可用于高自旋并合后黑洞。
2023-07-23 gr-qc hep-th
Gravitational index of the heterotic string
本文通过构造旋转非极端欧几里得黑洞的引力路径积分鞍点,并引入高导数项解决奇异性,实现了杂种弦BPS态引力指标与微观指标的精确匹配,澄清了系统不同描述的含义。
2024-05-22 gr-qc hep-th
Collapse of a Rotating Supermassive Star to a Supermassive Black Hole: Post-Newtonian Simulations
利用广义相对论的后牛顿(PN)近似下的(3 + 1)流体动力学模拟,研究了旋转超大质量恒星(SMS)的引力坍缩.这个问题是特别具有挑战性的,因为在空间中的巨大的动态范围,必须在崩溃的过程中覆盖。我们从R_{p}/M = 411处的径向不稳定性开始,发展出一个均匀旋转的SMS,其中R_{p}是恒星的适当极半径,M是总质量能量,到PN近似崩溃的点。我们引入了一个比例因子和一个“随动”坐标来处理坍缩过程中半径的大变化,并将注意力集中在中心核上。由于T/W,旋转动能与引力结合能的比值,在整个坍缩过程中几乎与1/R_{p}成正比,坍缩的恒星最终可能超过动力学不稳定的临界值T/W,形成棒模。然而,对于恒星旋转均匀的开始崩溃,我们没有发现任何不稳定的增长之前,我们的模拟终止的酒吧。我们确实发现,坍缩很可能连贯地形成一个超大质量黑洞(BH),几乎所有的物质都落入黑洞,只留下很少的喷射物质形成圆盘。在没有非轴对称棒形成的情况下,当我们的积分终止时,均匀旋转SMS的坍缩不会导致明显的准周期引力波(GW)发射。然而,相干性质的内爆表明,旋转SMS崩溃将是一个有前途的源GW爆发。我们还预计,随着BH的形成,长波长准周期波将导致准正常振铃。这些波可以被LISA检测到。
2002-02-06 astro-ph gr-qc
Higher-derivative corrections to small black rings
我们计算一阶$α'$ -修正的一般家庭的超对称杂化背景,它描述了一个基本的字符串和动量波的旋转叠加。我们专注于一个特定的解决方案,在这个家庭,使提高,降维到五个维度,一个黑色的环,两个电荷和一个偶极子,有一个奇异的地平线消失的地区在超引力近似,更好地称为小黑环。我们表明,在视界的奇异性仍然存在,即使在一阶$α'$ -修正已被考虑。这意味着,与文献中所讨论的相反,高阶导数修正不能解决5维小黑环的奇异视界,至少在$α'$中的一阶。
2021-07-27 gr-qc hep-th
Slowly rotating Einstein-bumblebee black hole solution and its greybody factor in a Lorentz violation model
通过求解两种情况下引力场方程的相应的$rr$和$tϕ$分量,我们得到了一个精确的慢转爱因斯坦-大黄蜂黑洞解:A,$b_μ=(0,b(r),0,0)$ ; B,$b_μ=(0,b(r),\mathfrak{b}(θ),0)$ .然后用此解检验了其它引力场方程和大黄蜂场运动方程。我们发现,在情形A中,对于任意LV(Lorentz violation)耦合常数$\ell$,确实存在一个缓慢旋转的黑洞解;然而,与情形B一样,存在这个缓慢旋转的黑洞解当且仅当耦合常数$\ell$与角动量$a$一样小或更小.由于目前还没有完整的旋转黑洞解,所以在爱因斯坦-大黄蜂理论中,不能用Newman-Janis算法来产生旋转解。这类似于爱因斯坦-以太理论中只存在一些缓慢旋转的黑洞解。为了研究这种Lorentz对称性破缺的影响,我们考虑了黑洞灰体因子,发现当角折射率为$l=0$时,LV常数$\ell$降低了有效势,提高了吸收几率,这与非最小导数耦合理论的结果相似.
2020-11-05 gr-qc hep-th
Amplification of new physics in the quasinormal mode spectrum of highly-rotating black holes
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Institute for Theoretical Physics, KU Leuven(荷语鲁汶大学理论物理研究所);Leuven Gravity Institute, KU Leuven(荷语鲁汶大学鲁汶引力研究所)
研究表明,对爱因斯坦-希尔伯特作用量的微扰小高阶导数修正可使近极端克尔黑洞准正常模谱产生一阶修正,高旋转黑洞光谱学是铃宕信号中搜新物理最有力方法。
2025-11-19 gr-qc hep-th
Black Hole Multipoles in Higher-Derivative Gravity
本文考虑了四维爱因斯坦引力的一个广义高阶导数扩展族,并研究了其中旋转黑洞的多极矩。我们仔细地表明,从广义相对论的各种定义的多极结转,并计算这些多极高阶导数克尔使用ACMC展开形式主义。我们得到的质量$M_{n}$和电流$S_{n}$多极作为一个系列的无量纲自旋的扩展,在某些情况下,我们能够将这些系列恢复到封闭形式的表达式。此外,我们观察到宇称奇多极$S_{2n}\neq 0$和$M_{2n+1}\neq 0$打破赤道对称的修正,和宇称保持修正,只修改$S_{2n+1}$和$M_{2n}$之间存在有趣的关系。此外,我们评论的高阶导数修正的多极比克尔,我们讨论了目前和未来的引力波实验的多极矩的修正的唯象意义。
2023-01-02 gr-qc hep-th
Extension of non-minimal derivative coupling theory and Hawking radiation in black-hole spacetime
研究了缓慢旋转的Kerr-Newman黑洞背景中标量场与曲率场之间存在非最小导数耦合时的灰体因子和霍金辐射.结果表明,随着耦合的增加,标量场的霍金辐射的吸收几率和亮度都增加。此外,我们还发现,对于弱耦合的$η<η_c$,随着黑洞霍金温度的降低,霍金辐射的吸收几率和亮度降低;而对于强耦合的$η>η_c$,随着黑洞霍金温度的降低,霍金辐射的吸收几率和亮度反而增加.这一特征类似于被精粹\cite{chensong}包围的$d$维静态球对称黑洞中的霍金辐射。
2010-11-22 gr-qc hep-th
Rotating black holes with equal-magnitude angular momenta in d=5 Einstein-Gauss-Bonnet theory
我们在Einstein-Gauss-Bonnet理论中构造了五维时空中的旋转黑洞解。这些黑洞是渐近平坦的,并且具有球形拓扑的规则视界和与两个不同的旋转平面相关联的两个等大小的角动量。利用推广到Einstein-Gauss-Bonnet理论的拟局部形式和边界反项,得到了解的作用量和整体荷。我们讨论了这些黑洞的一般性质,并研究了它们对Gauss-Bonnet耦合常数$α$的依赖性。我们认为,大多数的配置的属性不受影响的高阶导数项。对于固定的$α$,黑洞解的集合终止于具有规则视界的极值黑洞,在那里霍金温度为零,角动量达到它们的极值。研究了正则黑洞解的存在区域。极值解的近视界几何由熵函数形式确定。
2010-10-05 gr-qc hep-th
Love symmetry in higher-dimensional rotating black hole spacetimes
University of Vienna(维也纳大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Charles University(查理大学);University of North Florida(北佛罗里达大学)
本文提出了一种在高维旋转黑洞时空中共构建爱对称性生成器的方法,并展示了其在不同坐标系下的分离性质。
2024-09-09 gr-qc hep-th
Ringdown Analysis of Rotating Black Holes in Effective Field Theory Extensions of General Relativity
该研究利用广义相对论有效场论扩展中快速旋转黑洞似正规模的计算突破,构建含等谱性破缺的引力波模板分析事件,未发现新物理信号并设长度尺度上限ℓ≲35 km,还为未来探测器研究奠定基础。
2024-11-26 gr-qc
A holographic stress-energy tensor near the Cauchy horizon inside a rotating black hole
利用全息方法研究了具有等角动量的五维旋转Myers-Perry黑洞中强耦合条件下CFT的应力-能量张量。作为一个引力对偶,我们通过应用“导数展开”方法,推广Haddad(arXiv:1207.2305)的工作,微扰地构造了一个黑液滴解,并解析地计算了我们解的全息应力-能量张量。我们发现,应力能量张量是有限的,在未来和过去的外(事件)视界,和能量密度是负的事件视界外,由于霍金效应。此外,我们将全息方法应用于柯西视界的量子不稳定性问题,因为通过构造,我们的黑液滴解也允许柯西视界内。我们分析表明,零零分量的全息应力能量张量负发散柯西视界,这表明出现了一个奇点,有利于强宇宙审查。
2017-06-19 gr-qc hep-th
Systematics of black hole binary inspiral kicks and the slowness approximation
在黑洞的螺旋和合并过程中,引力波多极的相互作用带走了线性动量,从而提供了一个天体物理学上重要的反冲,或“踢”到系统和最后的黑洞遗迹。已经发现,在坍缩的最后阶段(准正规振铃)的线性动量倾向于提供一个“反反冲”,在某些情况下,几乎取消了所有的早期(准圆内旋)发射的反冲。我们在这里表明,这种抵消不是由于特殊的引力波,黑洞,或相互作用的多极,而只是一个事实,即旋转通量的动量改变其强度缓慢。我们还表明,了解系统的排放允许很好的估计的净踢数值模拟开始在相当晚的时间,是有用的定性了解什么样的系统提供大,小净踢。
2011-04-03 gr-qc
Modified Teukolsky Formalism for Extreme Mass-Ratio Inspirals in Higher-Derivative Gravity
Tsinghua University(清华大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
针对高阶导数引力理论中质点旋入非旋转黑洞的问题,发展了修正的Teukolsky形式,计算了立方引力理论中黑洞视界和无穷远处的通量,为构建极端质量比旋近波形奠定基础。
2026-10-19 gr-qc
Probing bulk geometry via pole skipping: from static to rotating spacetimes
Shanghai University(上海大学);The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳));Yangzhou University(扬州大学)
本文提出通过极点跳变数据重建bulk几何的分析框架,扩展至静态拓扑黑洞和旋转黑洞,引入角极点跳变概念,揭示真空爱因斯坦方程与极点跳变数据的代数关系。
2026-04-20 gr-qc hep-th
Rotating Bianchi type V dust models generalizing the k = -1 Friedmann model
研究了一个超表面均匀旋转尘埃模型的爱因斯坦方程。这是一个比安基V型模型,其中一个基灵场跨越速度和旋转(案例1.2.2.2在早期论文的分类方案)。第一个积分的场方程被发现,并与一个特殊的值,这个积分坐标变换被用来消除两个组件的度量。在零旋转极限下,k = -1的Friedmann模型包含在解中.简化度规的场方程简化为3个二阶常微分方程,确定3个度规分量加上第一个积分,代数确定第四个分量。度量分量的一阶导数受到约束(系数取决于函数的二次多项式)。它表明,该集不遵循从拉格朗日的希尔伯特型。找到了该集合的李点对称群,它是二维非交换的。最后,应用搜索第一积分(对于微分方程组)的方法,该第一积分是一阶导数中的1或2次多项式。不存在这样的第一积分。该方法被用来找到一个约束(一阶导数为1),可以施加在度规上,但它会导致真空解决方案,因此对宇宙学没有兴趣。
2000-05-24 gr-qc
Quasinormal modes of rotating black holes beyond general relativity in the WKB approximation
Observatoire de Paris, Universite PSL(巴黎天文台,巴黎文理研究大学);CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL(里斯本大学,技术研究所物理系与理论研究中心);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文通过扩展WKB方法计算超越GR的旋转黑洞准正常模谱,并与持续分数数据对比,发现其在高信号噪声比事件中具有更高的准确性。
2025-12-19 gr-qc hep-th
$D=5$ Rotating Black Holes in Einstein-Gauss-Bonnet Gravity: Mass and Angular Momentum in Extremality
本文在爱因斯坦-高斯-博内引力中构造了五维等角动量旋转黑洞的 α 线性阶微扰解,给出近极端解的近视界结构,并发现极端极限下质量-角动量关系为 M = (3/2)π^(1/3)J^(2/3) + πα,表明 α 修正使离心排斥相对引力吸引减弱。
2023-10-31 gr-qc hep-th
Gravito-Electromagnetic perturbation of higher derivative corrected Kerr-Newman black hole
研究缓慢旋转的4阶导数修正克尔-纽曼黑洞的线性引力电磁扰动,用超越KN几何的微扰法推导方程,扩展渐近迭代方法计算准正则频率,发现宇称扇区有等谱性破坏,还对其进行参数化以扩大适用性。
2026-08-18 gr-qc hep-th
Gravitational waveforms from binaries in higher-derivative gravity: a Love story
Universidad de Murcia(穆尔西亚大学);Università di Padova(帕多瓦大学);INFN Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
研究测试粒子绕非旋转黑洞轨道运动时的高导数引力修正,通过后牛顿展开计算波形和通量,发现修正出现在5PN阶并与Love数成正比。
2026-07-16 gr-qc hep-th
Passage of radiation through wormholes of arbitrary shape
我们研究准正规模式和散射特性通过计算的$S$矩阵的标量和电磁场的背景下传播的球对称和轴对称,可穿越的洛伦兹虫洞的一般形状。这样的虫孔被描述的莫里斯-索恩的anomaly和它的轴对称推广。拟正规振铃和散射的性质被证明是由行为的虫洞的形状函数$b(r)$和转移因子$Φ(r)$附近的喉部。特别地,具有形状函数$b(r)$的虫洞,例如$b'(r) \approx 1$,在光谱中具有非常长寿命的准正规模式。我们已经证明了轴对称可穿越洛伦兹虫洞不像黑洞和其他紧凑的旋转物体,不允许超辐射。作为一个副产品,我们已经表明,六阶WKB公式用于散射问题的黑色或虫孔提供了高精度,从而可以用于相当精确的计算霍金辐射过程周围的各种黑洞。
2018-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Rotating Black Holes in Three-Dimensional Horava Gravity Revisited
我重温旋转黑洞解在三维Horava引力与z = 2作为一个简单的设置的可重整化量子引力`a la Lifshitz和DeWitt。与三维爱因斯坦引力中的黑洞不同,对于非零旋转参数J,解在原点处具有曲率奇异性。对于反德西特空间,仍然存在黑洞事件视界,奇点不是裸露的,这与宇宙监督理论相一致。另一方面,对于平坦空间或德西特空间,早期的解也有一个宇宙审查问题,因为不存在像爱因斯坦引力那样的常规黑洞视界,除了后一种情况下通常的宇宙学视界之外,因此在Horava引力中奇点可能是裸露的。然而,在最近的修正的帮助下,我表明,解决方案有一个特殊的黑洞视界在原点,使奇点不是裸露的,即使没有传统的黑洞视界在平坦或de Sitter的情况下,由于洛伦兹违反高阶导数项。另一方面,我也注意到,一个新的“宇宙学”视界存在,即使是在平坦的情况下,与通常的智慧相反,由于更高的导数和角动量障碍的综合影响。我研究了在平坦空间和de Sitter空间以及反de Sitter空间中对它们不寻常的黑洞热力学的统一处理,这可能是由于在Lorentz违反引力中缺乏绝对视界。
2022-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Leading effective field theory corrections to the Kerr metric at all spins
Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论物理研究所)
本文通过数值方法计算了Kerr度规的高阶修正,并发现快速旋转黑洞对新物理的探测最为敏感。
2026-04-16 gr-qc hep-th
R**2 correction to BMPV black hole entropy from Kerr/CFT correspondence
根据Kerr/CFT对应,计算了五维超对称旋转BMPV黑洞的熵,从微观CFT的角度成功地再现了Gauss-Bonnet项存在时的Iyer-Wald公式.这进一步支持了arXiv:0903.4176中提出的四维极端克尔黑洞的克尔/CFT处方的高阶导数版本。
2012-03-19 gr-qc hep-th
Black hole thermodynamics at 4 derivatives, natural variables and BPS limits
本文研究含四阶导数耦合的爱因斯坦-麦克斯韦理论中黑洞热力学修正,引入自然变量简化分析,并识别出新的BPS极限,澄清了高阶导数超引力局域化的文献差异。
2025-05-28 gr-qc hep-th
Nonminimal derivative coupling scalar-tensor theories: odd-parity perturbations and black hole stability
在一般Horndeski理论中,我们导出了具有非最小动力学耦合扇区的标量张量理论中的奇宇称微扰方程,其中动力学项与度规和爱因斯坦张量耦合.我们推导出潜在的扰动,通过确定一个主函数和切换到乌龟坐标。然后,我们证明了在Horndeski理论的这一部分中,当作用量中包含一个宇宙学常数项时,毛状黑洞在线性奇宇称扰动下的模式稳定性。最后,我们评论在这个设置中的缓慢旋转的黑洞解的存在,并讨论其对紧凑的对象配置,如中子星的物理意义。
2015-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Null Condition and Global Existence for Nonlinear Wave Equations on Slowly Rotating Kerr Spacetimes
研究了慢旋转Kerr时空中一类导数满足零条件的半线性方程。我们证明了,给定足够小的初始数据,解决方案存在于全球的时间和衰减的定量率平凡的解决方案。证明使用鲁棒向量场方法。它利用克尔时空中线性波动方程的衰减特性,特别是在区域$\{r\leq \frac{t}{4}\}$中改进的衰减率。
2010-09-21 gr-qc math-ph math.AP
Rotating stealth black holes with a cohomogeneity-1 metric
在五个维度,我们考虑一个一般的移位对称和宇称保持标量张量的行动,包含高达二阶协变导数的标量场。构造了一个旋转隐形黑洞解,其中度规由等动量的Myers-Perry时空给出,标量场由Hamilton-Jacobi势确定.这个非平凡的标量场有一个额外的头发与测试粒子的静止质量,解决方案不需要任何微调的耦合函数的理论。有趣的是,我们表明,非正式的变换,产生的这个标量场,并与一个恒定的程度的非正式性,叶不变(最多的同形)的迈尔斯-佩里度量具有相等的动量。这意味着,标量场的头发,以及常数非正规参数,可以始终吸收到变形度量的质量和单个角度参数的进一步重新定义。这些结果在更高的奇数维扩展与迈尔斯-佩里度规,所有的动量是相等的。度量在非形式变换下不变性的关键主要是等动量的Myers-Perry度量的余齐性。从这个观察,我们认为一般类的cohomogeneity-1度量在任意维度,我们列出的条件,确保这类度量保持不变(直到crystalomorphisms)下的非正式变换与一个恒定程度的非正式和一个标量场与恒定的动力学项。扩展到克尔-(A)dS的情况下,它被认为是旋转隐形解决方案可能存在提供一些微调的耦合函数的标量张量理论。
2021-07-24 gr-qc hep-th
Separability of massive field equations for spin-0 and spin-1/2 charged particles in the general non-extremal rotating charged black holes in minimal five-dimensional gauged supergravity
在最小D = 5规范超引力理论中,我们继续研究了具有两个独立角动量和一个非零宇宙学常数的一般非极值旋转带电Chong-Cvetic-Lu-Pope黑洞中自旋为0和自旋为1/2的带电粒子的质量场方程的可分性.我们表明,复杂的Klein-Gordon方程和修改后的狄拉克方程,包括一个额外的计数器项可以分离的变量成纯径向和纯角的部分,在这个一般的Einstein-Maxwell-Chern-Simons背景时空。从分离的解构造了一个与复Laplacian算子可交换的二阶对称算子,并用秩为2的Stackel-Killing张量来表示,该张量在所选的五分式中允许一个简单的对角形式,从而可以理解为秩为3的完全反对称张量的平方.与修正的Dirac算子交换的一阶对称算子用秩为3的广义Killing-Yano张量及其协变导数表示。这个广义Killing-Yano张量的Hodge对偶是一个秩为2的广义主共形Killing-Yano张量,它可以产生一个广义(共形)Killing-Yano和Stackel-Killing张量的“塔”,这些张量负责这个一般的、旋转的、带电的Kerr-AdS黑洞几何的整个隐藏对称性。此外,还将黑洞热力学第一定律推广到宇宙学常数可看作热力学变量的情形。
2009-10-10 gr-qc hep-th
Leading higher-derivative corrections to Kerr geometry
当Einstein-Hilbert作用量附加高阶导数项时,我们计算了Kerr解的最一般的首阶修正,包括标量控制的动力学耦合的可能性。我们提出的模型依赖于五个参数,它包含,作为特殊情况下,Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet引力,动力学Chern-Simons引力和来自杂化超弦理论的有效作用量。通过求解修正后的场方程,我们找到了在这些理论中描述旋转黑洞的修正克尔度规。我们表示的解决方案作为一个系列的自旋参数$χ$,我们表明,包括足够的条款,在扩展中,我们能够描述大自旋的黑洞。对于本文中的计算,我们使用了$χ^{14}$阶的展开,这对$χ<0.7$是精确的,但我们也提供了一个Mathematica notebook,可以计算任何给定阶的解。我们研究了修正后的黑洞的一些性质,如视界几何、能层、光环和标量头发。有些修正违反宇称,我们强调在这些情况下,没有$\mathbb{Z}_{2}$对称性的视界和能球图。
2020-03-05 gr-qc hep-th