Kerr-AdS type higher dimensional black holes with non-spherical cross-sections of horizons
University of Vienna（维也纳大学）
本文提出了一种构造具有非球形视界横截面的 Kerr-AdS 类高维黑洞的方法，该黑洞在偶数维中无奇点且具有负曲率的 conformal 无穷远处横截面。
2026-01-27 gr-qc hep-th
Exotic orbits due to spin-spin coupling around Kerr black holes
我们报告了自旋测试粒子围绕克尔黑洞运行的奇异轨道现象，即，自旋粒子的一些轨道关于赤道平面是不对称的。当非旋转的测试粒子在强场区域绕克尔黑洞运行时，由于相对论性轨道岁差，其轨迹模式关于克尔黑洞的赤道平面对称。然而，对于某些轨道构型和大自旋，自旋粒子的轨道图案不再关于赤道平面对称。我们认为这些不对称的图案来自自旋粒子和克尔黑洞之间的自旋-自旋相互作用，因为自旋-自旋力的方向可以是任意的，并且围绕赤道平面不对称地分布。
2017-09-06 gr-qc
On modeling for Kerr black holes: Basis learning, QNM frequencies, and spherical-spheroidal mixing coefficients
黑洞性质模型在直接探测黑洞双星产生的引力波中起着重要的作用。基于模型的引力波探测和随后的源参数估计的一个重要方面是与扰动克尔黑洞相关的信息的低水平建模。在这里，我们提出了新的唯象方法来模拟解析理解的引力波（准正常模式频率），和克尔黑洞的谐波结构（球面和球面谐波之间的混合系数）。特别是，我们提出了一个贪婪多元多项式（GMVP）回归方法和贪婪多元有理（GMVR）回归方法的多项式和有理函数的自动建模分别。GMVR是一种插值有理函数的拟线性数值方法。因此，它代表了龙格现象的解决方案。GMVP是用来开发一个模型QNM频率，明确地执行与极端克尔极限的一致性。GMVR是用来开发一个模型的谐波混合系数，扩展以前的结果占主导地位的多极$\ell \le 5$。这两个模型都是同类模型中第一个考虑黑洞自旋在-1和1之间变化的模型，因此自然地连接了pro和retrograde模式。我们讨论了这些模型在当前和未来的引力波信号建模的潜在用途。
2019-02-03 gr-qc
Periodic orbits around Kerr Sen black holes
研究了有理数$q$为三个整数$(z,w,v)$的Kerr Sen黑洞的周期轨道和旋转行为，从中可以立即读出叶子的数目（或缩放）、叶子的排序和旋转的数目.在强场区，回旋周期轨道的特征是多叶轨道的进动。这个特征类似于克尔时空中的对应特征。最后，我们分析了电荷参数$b$对变焦旋转周期轨道的影响。与Kerr黑洞的周期轨道相比，Kerr Sen黑洞的周期轨道所需的能量要低得多.
2019-11-23 gr-qc
Integrability of Kerr-Newman spacetime with cloud strings, quintessence and electromagnetic field
由于存在像卡特常数这样的第四运动常数，带电粒子围绕被云弦、精华和电磁场包围的克尔-纽曼黑洞运动的动力学是可积的。第四运动常数和时空的轴对称性使得在二维平面（如赤道平面和其他非赤道平面）中存在具有稳定圆形轨道的径向有效势成为可能。它们也给出了在三维空间中存在具有稳定球轨道的径向有效势的可能性。动力学参数对有效势图形的变化起着重要的作用。此外，这些参数的变化影响的存在或不存在的稳定的圆形轨道，最内稳定的圆形轨道，稳定的球形轨道和边缘稳定的球形轨道。它们还影响稳定的圆形或球形轨道的半径。数值结果表明，稳定圆轨道和最内层稳定圆轨道不仅可以存在于赤道平面内，而且可以存在于非赤道平面内。数值计算也证实了几种稳定的球轨道和边缘稳定的球轨道。特别地，存在一些稳定的球轨道和角动量为零的边缘稳定的球轨道，以覆盖整个纬度坐标范围。
2022-06-20 gr-qc
Equatorial circular orbits in the Kerr-de Sitter spacetimes
研究了Kerr-de Sitter时空中试验粒子的赤道运动。圆形轨道的确定，它们的性质进行了讨论的黑洞和裸奇异时空，并建立薄吸积盘的相关性。
2004-04-14 gr-qc
Teukolsky evolution of particle orbits around Kerr black holes in the time domain: elliptic and inclined orbits
我们利用时域中的黑洞微扰理论，将质量可忽略的粒子绕克尔黑洞运行产生的引力波问题的处理扩展到椭圆轨道和倾斜轨道。我们使用窄高斯分布涂抹源项中的奇点来模拟粒子。我们比较结果（能量和角动量通量），这样的轨道与使用频域形式主义计算。
2003-09-22 gr-qc
Spherical inspirals of spinning bodies into Kerr black holes
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院理论物理研究所）；Université Libre de Bruxelles, BLU-ULB Brussels Laboratory of the Universe, International Solvay Institutes（布鲁塞尔自由大学，BLU-ULB宇宙布鲁塞尔实验室，国际索尔维研究所）；School of Mathematics and Statistics, University College Dublin（都柏林大学学院数学与统计学院）
本文研究了 Kerr 黑洞中自转次体的球形进动，通过建模引力波辐射通量并评估自转对信号的影响，发现忽略自转会导致LISA可检测的不匹配。
2025-12-15 gr-qc
Spherical photon orbits in the field of Kerr naked singularities
研究了Kerr裸奇异性时空中被限制在常数Boyer-Lindquist半径r内的球光子轨道的性质。发现了Kerr黑洞（KBH）时空中所没有的SPO的一些新特征，特别是可以是纯逆/逆行的稳定轨道，或者在方位角方向上具有转折点。当r > 1（r < 1）时，协变光子能量E > 0（E < 0），当r = 1时，E = 0。所有不稳定的轨道必须有E > 0。结果表明，极旋时空只能存在于无量纲自旋a < 1.7996的时空中。证明了方位角总变化为零的闭合SPO的存在性。分类的KNS和KBH时空的依赖于它们的无量纲自旋a的建议，考虑到SPO的属性。对于选定类型的KNS时空，典型的SPO构造，包括封闭路径。结果表明，稳定的SPO相交的赤道平面的区域内的稳定的圆形轨道的测试粒子，取决于自旋a。开普勒吸积盘的交叉点的相关性概述和观测效果估计。
2018-11-06 gr-qc
Post-Newtonian expansion of fluxes from a scalar charge on an inclined-spherical orbit about a Kerr black hole
University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；University College Dublin（都柏林大学学院）
本文使用MST方法求解Kerr背景下的标量波动方程，导出了Kerr黑洞倾斜球面轨道上标量点电荷辐射通量至12PN相对阶的解析表达式，并通过与Teukolsky代码数值结果对比验证了其在强场区域的实用性。
2025-11-03 gr-qc
Radiation-reaction-induced evolution of circular orbits of particles around Kerr Black Holes
证明了在绝热近似下，Kerr度规中粒子的非赤道圆轨道（即具有常数Boyer-Lindquist半径的轨道）在引力辐射反应的影响下仍然是圆的。简要讨论了绝热性破裂的条件，以及稍微非圆的轨道对偏心率的增长是否是稳定的。
1995-12-08 gr-qc
Charged Particles Circular Orbits around Weakly Charged and Magnetized Kerr Black Holes
研究了弱荷电Kerr黑洞在轴对称弱磁场中带电粒子的圆轨道。首先，我们回顾了中性粒子的圆轨道。然后，我们回顾了带电粒子围绕弱带电Kerr黑洞和弱磁化Kerr黑洞的圆形轨道。此后，研究了弱磁化和带电黑洞的情况。我们调查，特别是，带电粒子的最内稳定的圆形轨道上的电磁力的效果。本文研究了在薄吸积盘中存在负能稳定圆轨道的条件和出现隙或双轨道的可能性。一些有趣的天体物理后果，我们的研究结果进行了讨论。
2022-08-31 gr-qc
Observability of spherical photon orbits in near-extremal Kerr black holes
研究了近极值Kerr时空中的球形光子轨道。我们证明了在有限范围内具有碰撞参量的球形光子轨道收敛于事件视界。此外，我们证明了外尔曲率附近的地平线不会产生剪切的一个同余这样的光线。由于这种性质，可以观察到光围绕近极端克尔黑洞运行几次所产生的一系列图像。
2019-09-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Innermost Stable Circular Orbit of a Spinning Particle in Kerr Spacetime
研究了Kerr时空中自旋试验粒子圆轨道的稳定性。我们发现一些圆形轨道在垂直于赤道平面的方向上变得不稳定，尽管在径向上轨道仍然是稳定的。对于大自旋情形（$S < \sim O（1）），在赤道面有效势最小值消失之前，出现了最内层稳定圆轨道（ISCO）。这改变了ISCO的半径，然后改变了最后一个圆形轨道的频率。
1997-12-26 gr-qc
Spherical photon orbits around the Kerr-like black hole in Einstein-Bumblebee gravity
本文研究爱因斯坦-大黄蜂引力中类克尔黑洞的光子轨道，通过求解哈密顿-雅可比方程导出六阶多项式，分析不同平面下的轨道构型，发现临界倾角决定轨道数量与位置，且洛伦兹破缺使临界碰撞参数减小，为区分该理论与广义相对论提供观测依据。
2025-07-05 gr-qc
Stability under radiation reaction of circular equatorial orbits around Kerr black holes
研究了在引力辐射作用下，Kerr黑洞周围点粒子的微偏心赤道轨道的演化。我们的方法涉及数值积分的Sasaki-Nakamura方程。结果发现，这种轨道的偏心率减少，在整个大部分的螺旋，直到不久之前的最内稳定的圆形轨道（ISCO），当达到一个临界半径$r_{\text{crit}}$，超过该螺旋轨道的偏心率增加。结果表明，在这最后（离心率增加）阶段的螺旋剩余的轨道数是一个数量级少的快速旋转的黑洞周围的逆轨道比逆行轨道。在自旋参数为$a=1$的克尔黑洞的极端极限中，这个临界半径下降到黑洞的“咽喉”。
1998-05-29 gr-qc
Radiative Evolution of Orbits Around a Kerr Black Hole
我们提出了一个简单的方法来计算克尔黑洞周围一般轨道的辐射演化。对于标量场，我们恢复了能量$E$和方位角动量$L_z$的演化的标准结果。此外，我们的方法提供了一个封闭的表达的卡特常数$Q$的演变。
1995-07-25 gr-qc
Test particle motion along equatorial circular orbits in the revisited Kerr-de Sitter spacetime
该研究分析再审视的Kerr-de Sitter时空中试验粒子的赤道圆轨道运动及本轮运动，推导相关物理量关系、轨道存在与稳定判及时空参数限制，并与标准Kerr-de Sitter几何结果对比。
2023-10-06 gr-qc
Parametric solutions to the Kerr separatrix
本文利用同宿轨道与不稳定球形轨道的对应关系，推导了Kerr黑洞分界线多项式的显式参数化解。
2025-02-25 gr-qc
Gyroscope precession along unbound equatorial plane orbits around a Kerr black hole
相对于轴指向“恒星”的静态参考系，分析了测试陀螺仪沿着克尔黑洞周围的无束缚赤道平面测地轨道的岁差。“在一个完整的散射过程之后，对累积的进动角进行评估，并与轨道角的相应变化进行比较。非旋转史瓦西黑洞的情况下的限制结果进行了讨论。
2016-10-20 gr-qc
Gravitational self-force on a particle orbiting a Kerr black hole
本文提出了一种计算粒子在克尔黑洞一般轨道上的引力自作用力、电磁自作用力和标量自作用力的实用方法。特别地，我们提供了实现（先前介绍的）{ \it模式和正则化}方法所需的所有正则化参数的值。我们还讨论了规范正则化问题，以及克尔时空中引力辐射反应计算中涉及的其他一些问题。
2003-03-17 gr-qc
Observables of a test-mass along an inclined orbit in a post-Newtonian approximated Kerr spacetime to leading-order-quadratic-in-spin
本文导出了非自旋试验质量在旋转变形物体的相对论性引力场中的轨道运动，该物体不限于赤道平面或球形轨道。中心体的引力场由克尔度规表示，扩展到后牛顿二阶，包括线性和二次自旋项。借助新颖的正则变量和基于作用的方法，导出了轨道周期、内禀近星点推进和轨道面岁差。
2013-06-17 gr-qc
Tilted Circular Orbits around a Kerr Black Hole
本文研究克尔黑洞周围倾斜圆轨道的参数方程、倾斜最内稳定圆轨道与最后圆轨道，给出方位角进动速度近似表达式，并探讨其与黑洞系统准周期振荡的可能联系。
2023-12-20 gr-qc
Precession of timelike bound orbits in Kerr spacetime
对S星的天体测量观测为探索人马座-A *（Sgr-A*）的性质提供了一个独特的机会。有鉴于此，理解粒子围绕大质量中心物体的类时束缚轨道的性质和行为变得很重要。现在我们知道，史瓦西黑洞不允许S星的负进动，而裸奇点时空则允许束缚类时轨道的正进动和负进动。在这种情况下，我们研究了克尔时空几何中测试粒子的近日点进动。考虑到一些近似，我们研究了Kerr时空中测试粒子的类时束缚轨道是否可以有负进动。在本文中，我们只考虑低偏心类时赤道轨道。基于这些考虑，我们发现在Kerr时空中，类时束缚轨道的负进动是不允许的。
2020-07-23 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole: gyroscope precession
我们分析计算的引力自作用力修正的陀螺仪进动沿稍微偏心赤道轨道的克尔时空，推广以前的结果史瓦西时空。我们的结果是准确的，通过9.5后牛顿秩序和二阶的偏心率和旋转参数。我们还提供了一个后牛顿检查我们的结果的基础上，目前已知的旋转二进制的哈密顿。
2019-07-23 gr-qc
Gyroscope precession along bound equatorial plane orbits around a Kerr black hole
分析了实验陀螺仪在Kerr黑洞赤道面稳定束缚轨道上的进动，计算了陀螺仪平行输运自旋矢量的进动角速度和一个轨道周期后进动角的增量。平行运输马克框架，进入这个讨论中示出有一个优雅的几何解释的电气和磁性部分的Killing-Yano 2-形式和维格纳旋转效应。
2016-07-28 gr-qc
Adiabatic radiation reaction to the orbits in Kerr Spacetime
克尔几何中点粒子的测地运动有三个运动常数，能量$E$、方位角动量$L$和卡特常数$Q$。在绝热近似下，辐射反应效应可用这些常数随时间的变化来表征。在这封信中，我们表明，计划来评估他们可以大大简化。
2005-06-17 gr-qc
Spherical orbits around Kerr-Newman and Ghosh black holes
本文利用 Mino 形式体系全面研究 Kerr-Newman 与 Ghosh 黑洞的球面轨道，揭示电荷与 Ghosh 参数对轨道稳定性、运动方向及最内稳定球面轨道分支行为的影响。
2024-07-04 gr-qc
Gravitational self-force corrections to gyroscope precession along circular orbits in the Kerr spacetime
我们推广到克尔时空以前的引力自作用力的结果陀螺仪进动沿圆轨道的史瓦西时空。特别地，我们给出了对任意Kerr自旋参数有效的规范不变旋进函数沿圆测地线的高阶后牛顿展开式，并表明这些结果与完全后牛顿保守动力学的结果一致。最后，我们提出了强场数值数据的克尔自旋参数的范围内，GSF-PN的结果，和预期的轻发散行为的协议。这些结果为Kerr时空中的自力计算提供了有用的测试基准，并为有效单体模型中自力数据转化为自旋-自旋耦合提供了一条途径。
2018-09-07 gr-qc
Separability of the Hamilton-Jacobi equation and equatorial circular photon orbit in Kerr-Sen-Taub-NUT spacetime
本文给出了Hamilton-Jacobi方程的加性分离，给出了测试粒子的4-速度，并试图在杂化弦论低能极限的Kerr-Sen-Taub-NUT（Kerrmann）解中找到赤道圆光子轨道（ECPO）.在试图寻找ECPO的过程中，我们遇到了一个可能在Kubert黑洞视界之外的环形奇点。
2022-01-11 gr-qc
Spin precession along circular orbits in the Kerr spacetime: the Frenet-Serret description
在自旋张量分量沿轨道变化的情况下，研究了自旋大质量试验粒子在旋转黑洞赤道面上的圆周运动。
2014-08-19 gr-qc
Radii of spherical photon orbits around Kerr-Newman black holes
在黑洞的天体物理观测中，球形光子围绕等半径黑洞的轨道是一个特别重要的问题。本文研究了Kerr-Newman黑洞的赤道和非赤道球形光子轨道。这些轨道的半径满足具有三个参数的六次多项式方程：旋转参数$u$、电荷参数$w$和有效倾角$v$。结果表明，在事件视界内存在两个极轨道，一个极轨道位于事件视界内，另一个极轨道位于事件视界外。对于赤道平面上的极值Kerr-Newman黑洞的轨道，我们找到了方程的三个正解，并给出了三个轨道半径的解析公式。还发现旋转参数$u=\frac{1}{4}$存在一个临界值，在该临界值以上，事件视界外只存在一个逆行轨道，在该临界值以下，事件视界外存在两个轨道（一个逆行轨道和一个逆行轨道）.对于非极值Kerr-Newman黑洞在赤道平面上的轨道，存在四个或两个正解。在分离区域的$(u,w)$ -平面上找到了一条临界曲线，在此临界曲线上得到了三个解的显式表达式，在这种情况下，在事件视界外总是存在两个赤道光子轨道。对于上述两个特殊平面之间的轨道，一般六次方程有四个或两个解。当黑洞处于极值时，发现存在一个临界倾角$v_{cr}$，在该倾角以下，快速旋转黑洞$u>\frac{1}{4}$在事件视界外只有一个轨道，在该倾角以上，有两个轨道.在此临界倾角下，还导出了半径的精确公式。最后，在参数空间（$u,w,v$）的临界表面示出，分离区域与四个或两个解决方案。
2022-10-19 gr-qc
Gauge-fixing for the completion problem of reconstructed metric perturbations of a Kerr spacetime
我们提供了一个处方来解决度量完成问题的引力自作用力计算克尔时空通过固定剩余的规范自由。我们讨论了明确的例子偏心赤道轨道，恢复所有的极限情况下已经研究的文献中的偏心轨道在史瓦西以及圆轨道在史瓦西和克尔时空。
2020-05-04 gr-qc
Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on circular orbits in a Kerr spacetime
我们推广到Kerr时空中现有的粒子围绕Schwarzschild黑洞沿圆形轨道运动的潮汐不变量的自作用力结果。我们得到线性质量比校正的二次和三次电型不变量和二次磁型不变量的系列旋转参数到四阶。然后，我们构建的电力和磁潮汐张量的本征值和分析计算它们通过高后牛顿订单。
2018-06-22 gr-qc
Dynamics of extended bodies with spin-induced quadrupole in Kerr spacetime: generic orbits
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程讨论了Kerr时空中扩展体的运动。我们首先求解了圆轨道的条件，并计算了质量四极子引起的轨道频移。结果表明，对于空间引力波探测器，在极端质量比的螺旋线中不需要考虑自旋诱导四极子。定量地研究了四极子与背景引力场耦合作用下扩展体自转速度随时间的变化。对于一般的轨道，我们数值积分Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的演变的扩展体轨道克尔黑洞的运动。通过与经典偶极子近似的比较，揭示了扩展体四极矩对极端质量比系统的轨道运动和混沌动力学的影响。对于具有物理自旋和自旋诱导四极子的扩展体，我们没有发现任何混沌轨道。对引力波探测和脉冲星计时观测的可能影响进行了概述。
2016-11-23 gr-qc
Kerr-Vaidya black holes
Kerr-Vaidya度量是Kerr度量的最简单的非平稳扩展。我们探讨了它们的性质，并将它们与蒸发和吸积物理黑洞的球对称自洽解（质量递减的传入Vaidya度规和质量递增的传出Vaidya度规）的近视界极限进行了比较. Newman-Janis变换将对应的Vaidya和Kerr-Vaidya度量联系起来。对于非零角动量，能量-动量张量违反零能量条件（NEC）。然而，我们表明，它的结构不同于标准形式的NEC违反张量。在即将离去的克尔-瓦伊迪亚度规中的视视界与克尔黑洞的视视界重合。对于传入度量，其位置不同。我们推导出这个表面的常微分方程，并将其数值定位。一个球对称的吸积黑洞导致一个防火墙--一个发散的能量密度、压力和通量，就像一个下落的观察者所感知的那样。我们证明了这对于外向的Kerr-Vaidya度量也是成立的
2020-12-15 gr-qc
Frame dragging and bending of Light in Kerr and Kerr-(anti) de Sitter spacetimes
精确地求解了描述Kerr时空中测试粒子和光子运动的类时测地线和零测地线形式的广义相对论方程，并考虑了宇宙学常数的贡献。然后，我们进行了系统的应用，获得以下情况下的精确解。零，球形，极性和非极性轨道推导出的精确解适用于计算帧拖动（透镜-Thirring效应）的光子围绕银河系中心的轨道，假设后者是一个克尔黑洞的各种值的克尔参数，包括最近的观测支持。研究了非束缚零极轨道，导出了极轨道偏离引力克尔场的解析表达式。此外，我们给出了类时和零赤道轨道的精确解。在前一种情况下，我们推导出一个分析表达式的进动的最接近点（近日点，近星点）的轨道的测试粒子周围的旋转质量，其周围的弯曲时空几何描述的克尔场。在后一种情况下，我们计算了光线在旋转质量的引力场（克尔场）中的偏转角的精确表达式。我们应用此计算弯曲的光从银河系中心的引力场的克尔参数和影响因子的各种值。
2005-10-19 gr-qc
Autoparallel orbits in Kerr Brans-Dicke spacetimes
在Kerr Brans-Dicke几何背景下，分析了大质量无自旋试验粒子的有界轨道运动，用世界线表示不同度规相容时空连接的自平行线.在一种情况下，这种联系是列维-奇维塔的零挠。在第二种情况下，连接具有由Brans-Dicke背景标量场的梯度确定的挠率。计算原则上允许区分这些可能性。
2003-11-24 gr-qc
On non-monotonic orbital velocity profiles around rapidly rotating Kerr-(anti)de Sitter black holes: acomment to the recently published results
对最近发表的结果进行了批判性讨论[Muller，A.和Aschenbach，B. 2007级。量子重力24，p.2637; arXiv：0704.3963]给出了K（a）dS黑洞周围的实验粒子的开普勒运动和实验理想流体的l =常数运动的非单调轨道速度剖面，并修正了与时空参数相关的非单调性的存在性有关的矛盾.此外，一个新的非单调行为的开普勒轨道速度的Kerr antide Sitter时空的突出。
2007-09-06 gr-qc
Geometrical locus of massive test particle orbits in the space of physical parameters in Kerr space-time
利用广义相对论中的绝热近似可以研究双星系统的引力辐射。在这种方法中，一个小天体沿着克尔黑洞外部区域的一系列有界测地线（轨道）组成的轨迹运动，代表了一个更大天体所创造的时空。在我们的论文中，我们研究了整个类的轨道，恒定半径（球面轨道），以及非零偏心轨道，显示了一些物理参数和轨迹的属性。主要结果是确定了克尔时空中所有轨道在物理参数空间中的几何轨迹。这成为一个强有力的工具，知道不同的轨道是否可以通过其物理参数的连续变化来连接。讨论了不同的空穴角动量值的影响。通过分析方法得到了主要结果。
2007-06-11 gr-qc
Correspondence of eikonal quasinormal modes and unstable fundamental photon orbits for Kerr-Newman black hole
本文研究了Kerr-Newman时空中程函准正规模与不稳定基本光子轨道的关系。我们发现，在程函极限下，Kerr-Newman黑洞的引力和电磁扰动自然解耦，可以导出一个编码QNM谱的一维类薛定谔方程.然后我们证明了在程函极限下，退耦Teukolsky主方程和Kerr-Newman时空中无质量标量场的Klein-Gordon方程具有相同的形式.作为一个直接的结果，考虑到边界条件的EQNM，我们显示EQNM和UFPO之间的精确对应，即EQNM/UFPO对应。更准确地说，类似于克尔的情况，EQNM的频率的实部是岁差和（极）轨道频率的线性组合，而频率的虚部与UFPO的李雅普诺夫指数成比例。
2021-09-23 gr-qc
Inner-most stable circular orbits in extremal and non-extremal Kerr-Taub-NUT spacetimes
我们研究因果测地线在赤道平面的极端克尔-陶布-NUT时空，专注于最内稳定圆轨道（ISCO），并比较其行为与现有的结果ISCO在极端克尔时空。直接ISCO的半径、开普勒频率和自转速度的计算表明，在极端情况下，ISCO与视界重合。我们还研究了强{ \it non}-极值极限中的测地线，即，在克尔参数消失的极限（即，对于Taub-NUT和无质量的Taub-NUT时空作为这个时空的特殊情况）。结果表明，在Taub-NUT时空中，直接ISCO的半径随着NUT荷的增加而增加。作为推论，证明了在无质量NUT时空中，类时测地线不存在稳定的圆轨道。
2014-01-29 gr-qc
A complete characterisation of the orbital shapes of the non-circular Kerr geodesic solutions with circular orbit constants of motion
本文完整刻画了克尔时空中具有圆轨道运动常数但非圆形的测地线轨道，给出五类落入奇点和三类逃逸或束缚的精确解析解，并分析了相应的光子螺旋轨道。
2023-02-02 gr-qc
High post-Newtonian order gravitational self-force analytical results for eccentric orbits around a Kerr black hole
本文首次解析计算了{ \it偏心}轨道上小质量粒子围绕{\it自旋}黑洞的Detweiler-Barack-Sago规范不变红移函数。我们的结果给出了混合偏心率和自旋效应的红移贡献，通过偏心率的二阶，自旋参数的二阶，和8.5后牛顿阶。
2016-02-26 gr-qc
Gravitational Waves in Brans-Dicke Theory : Analysis by Test Particles around a Kerr Black Hole
通过分析落在Kerr黑洞中的试验粒子，研究了Brans-Dicke引力理论中的引力波。首先，我们考虑一个测试粒子以恒定的方位角进入一个旋转的黑洞，并计算了标量和张量模式的引力辐射的波形和发射能量。我们发现标量引力波的波形和能量与黑洞的旋转参数$a$和方位角有微弱的依赖关系。其次，我们利用一个非球形尘埃壳层模型，研究了当标量模占主导地位时，粒子落入Kerr黑洞的情况。当黑洞旋转时，即使对于“球对称”壳，张量模式也不会消失，相反，稍微扁球的壳会使它们的能量最小化，但具有非零的有限值，这取决于克尔参数$a$。结果发现，只有在高度球形坍缩时，标量模才占主导地位，但它们永远不会超过张量模，除非对$a/M=0.99$的Brans-Dicke参数$ω_{BD} \lsim 750 $或对$a/M=0.5$的$ω_{BD} \lsim 20,000 $，其中$M$是黑洞的质量.我们的结论是，标量引力波与$ω_{BD} \lsim$几千不占主导地位，除了非常有限的情况下（观察从正面的方向的测试粒子落入史瓦西黑洞或高度球形尘埃壳崩溃到克尔黑洞）。因此，当我们通过观测引力波来确定引力理论时，也需要观测偏振。
1997-01-01 gr-qc
General relativistic formulas for mass and spin of a Kerr black hole in terms of redshifts and orbital parameters
我们推导出封闭的公式的质量和自旋参数的克尔黑洞在最小数量的观测数据：红/蓝移的光子发射的大质量粒子（恒星）运动的测地线周围的黑洞和它们各自的轨道半径。事实证明，给定一组围绕黑洞旋转的两（三）颗恒星，这些公式只涉及八（十二）个观测数据。对于单颗恒星绕黑洞运行的情况，我们需要一组最小的四个观测测量值来分析确定这两个参数。
2021-02-16 gr-qc
qnm: A Python package for calculating Kerr quasinormal modes, separation constants, and spherical-spheroidal mixing coefficients
$\mathtt{qnm}$是一个开源的Python包，用于计算克尔准正规模式频率、角分离常数和球-球混合系数。$\mathtt{qnm}$软件包包括一个Leaver求解器，该求解器使用Cook-Zalutskiy光谱方法来计算角度扇区，以及一个缓存机制，以避免重复计算。我们提供了大量的低$\ell, m, n$模式缓存，这些模式可以通过单个函数调用下载和安装，并进行插值以在新的旋转值下为根抛光提供良好的初始猜测。
2019-10-01 astro-ph.IM gr-qc
The transition from adiabatic inspiral to geodesic plunge for a compact object around a massive Kerr black hole: Generic orbits
一个恒星质量的致密天体落入大质量克尔黑洞的内旋过程可以分为三个不同的阶段：绝热内旋阶段，内旋时间尺度远大于轨道周期;晚期径向下落阶段，可以近似为一条俯冲测地线;以及天体从内旋过渡到俯冲的阶段。在早期的工作中，Ori和Thorne概述了一种方法，用于计算圆形赤道轨道中紧凑物体在这种过渡期间的轨迹。我们推广这种技术，包括倾斜和偏心。
2008-05-08 gr-qc
New gravitational self-force analytical results for eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole: redshift invariant
目前已知沿着稍微偏心的赤道轨道围绕克尔黑洞运动的粒子的Detweiler-Barack-Sago红移函数的偏心率为二阶，自旋参数为二阶，以及8.5后牛顿阶。我们提高了这样一个规范不变的量的分析计算，包括条款的四阶偏心率在同一后牛顿近似水平。我们还检查，我们的结果同意相应的后牛顿期望相同的数量，通过使用目前已知的哈密顿自旋双星计算。
2019-07-23 gr-qc
Analytical solution of the geodesic equation in Kerr-(anti) de Sitter space-times
给出了Kerr-de Sitter和Kerr-anti-de Sitter时空中测地线方程的完全解析解。他们表示的维尔斯特拉斯椭圆p，zeta和西格玛函数以及超椭圆Kleinian西格玛函数限制到一维θ因子。我们分析了类时测地线对时空度规参数和测试粒子参数的依赖性，并与宇宙学常数为零的Kerr时空中的情况进行了比较.此外，我们还系统地找到了所有稳定的球形和圆形轨道，并推导出了飞越轨道的偏转角、束缚轨道的轨道频率、近星点位移和Lense-Thirring效应的表达式。
2010-09-30 gr-qc
Extreme mass-ratio inspirals as probes of scalar fields: inclined circular orbits around Kerr black holes
本研究围绕 Kerr 黑洞周围倾斜圆轨道上的极端质量比旋进，评估 LISA 探测次级天体所携标量场的能力，发现其信号强度依赖轨道倾角且在顺行轨道上显著更大。
2024-01-17 gr-qc
Efficient simulations of high-spin black holes with a new gauge
我们提出了一个新的选择初始数据的二元黑洞模拟，显着提高高自旋模拟的效率。对于每个黑洞，我们使用球面克尔-希尔德坐标，其中旋转黑洞的视界是球面的。叠加球形克尔-Schild初始数据减少运行时间的一个因素2相比，标准叠加克尔-Schild的中间分辨率自旋0.99二进制黑洞模拟。我们还探讨了延迟从初始数据规范到演化规范的过渡的可能性，这会产生额外的1.3的加速。
2021-10-14 gr-qc
Asymptotic gravitational-wave fluxes from a spinning test body on generic orbits around a Kerr black hole
本工作提供了从克尔时空中一般轨道上运动的自旋体到线性自旋近似的引力波能量和角动量渐近通量。为了实现这一点，我们已经开发了一个新的频域Teukolsky方程求解器，计算渐近振幅从一般的轨道旋转机构与他们的自旋对齐的总轨道角动量。然而，在线性自旋近似下，这些轨道的能量和角动量通量适用于极端质量比吸气的绝热模型，甚至适用于与轨道角动量不对齐的自旋。为了检查新获得的通量，将它们与已知的赤道轨道频域结果进行了比较，并与称为Teukode的赤道外轨道时域Teukolsky方程求解器的结果进行了比较。本文的自旋体框架是基于Mathisson-Papapetrou-Dixon方程在Tulczyand-Dixon自旋补充条件下的。
2023-03-29 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Kerr black hole: Eccentric equatorial orbits and their asymptotic gravitational-wave fluxes
本文利用Teukolsky的频域和时域方法计算了自旋体在Kerr黑洞的偏心赤道轨道上的引力波通量。自旋体被表示为一个点粒子以下的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的极-偶极近似。通过对这些方程的重新表述，我们不仅可以根据运动常数求出自旋粒子的运动轨迹，而且还提供了一种计算该运动轨迹的方位角频率和径向频率的方法。使用这些轨道量，我们介绍了机械计算通过频域Teukolsky形式主义的能量和角动量通量在无穷远，在地平线上，随着在无穷远的引力应变。我们crosscheck从频域方法获得的结果与从时域Teukolsky方程求解器称为Teukode获得的结果。
2021-06-01 gr-qc
