Dynamics of spinning particles in Reissner-Nordström black hole exterior
研究 Reissner-Nordström 黑洞外部自旋粒子的轨道动力学,通过 Mathisson-Papapetrou 方程解析求解非测地线运动,揭示自旋与黑洞电荷对轨道的影响及其对 EMRIs 引力波和吸积的意义。
2025-05-28 gr-qc
Innermost stable circular orbits around a Reissner-Nordström-global monopole spacetime in a homogeneous magnetic field
本文研究弱均匀磁场中 RN-全局单极子黑洞周围带电粒子的运动,数值分析 ISCO 与有效势随磁场、单极子项及粒子参数的变化。
2025-08-29 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Lyapunov exponent ISCO and Kolmogorov Senai entropy for Kerr Kiselev black hole
测地线运动具有显著的时空特征。我们计算的原则李雅普诺夫指数(LE),这是与测地线和Kolmogorov-Senai(KS)熵与我们的旋转Kerr-Kiselev(KK)黑洞的不稳定性时标的倒数。利用LE熵和KS熵研究了类时圆测地线和零圆测地线的稳定/不稳定赤道圆轨道的存在性。我们证明了LE熵和KS熵都可以用类时圆轨道的最内层稳定圆轨道径向方程(ISCO)表示。此外,我们计算了方程边际约束圆轨道,它给出了半径(最小实根)边际约束圆轨道(MBCO)。我们发现零圆测地线比类时圆测地线($Q_o > Q_σ$)具有更大的角频率。因此,零圆测地线提供了使KK黑洞循环的最快方法。此外,还应注意,零圆测地线在所有可能的圆测地线中具有最短的轨道周期$(T_{photon}< T_{ISCO})$。即使是零圆测地线也比ISCO以外的任何稳定的类时圆测地线穿越得最快。
2021-02-03 gr-qc
Charged Dilation Black Holes as Particle Accelerators
研究了在带电膨胀黑洞视界附近中性粒子碰撞的质心系中任意高能量的可能性。我们证明了在膨胀黑洞的背景下,不需要对角动量参数进行微调就可以获得无穷大的能量。结果表明,在极端膨胀BH的无限红移面附近粒子碰撞的CM能量$({\cal E}_{cm})$是任意大的,而非极端带电膨胀BH的能量是有限的.我们还比较了极端Reissner-Nordstrøm(RN)BH和Schwarzschild BH的视界${\cal E}_{cm}$与ISCO(最内稳定圆轨道)和MBCO(边缘束缚圆轨道)。我们发现,对于极端RN BH的不等式成为${\cal E}_{cm}\mid_{r_{+}}>{\cal E}_{cm}\mid_{r_{mb}}> {\cal E}_{cm}\mid_{r_{ISCO}}$,即${\cal E}_{cm}\mid_{r_{+}=M}: {\cal E}_{cm}\mid_{r_{mb}=\left(\frac{3+\sqrt{5}}{2}\right)M} : {\cal E}_{cm}\mid_{r_{ISCO}=4M} =\infty : 3.23 : 2.6 $。而Schwarzschild BH的CM能量比为${\cal E}_{cm}\mid_{r_{+}=2M}: {\cal E}_{cm}\mid_{r_{mb}=4M} : {\cal E}_{cm}\mid…
2014-10-10 astro-ph.HE gr-qc
Effects of a modified Reissner-Nordström spacetime
本文提出一种包含暗电荷的修正 Reissner-Nordström 时空,发现暗电荷改变测试粒子的测地线运动、有效势、角动量和 ISCO,并可能在裸奇点周围形成悬浮大气以遮蔽奇点,为探测暗电荷提供新途径。
2023-11-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Motion of Spinning Particles around Electrically Charged Black Hole in Eddington-inspired Born-Infeld Gravity
具有自旋角动量的测试粒子由于附加的自旋曲率力而沿着非测地线路径运动。研究了Eddington-inspired Born-Infeld(EiBI)引力中自旋的测试粒子在带电黑洞形成附近的运动.通过数值分析其有效位和轨道,发现轨道偏心率随偏差参数$κ$的增大而减小。通过比较人马座A * 周围的观测恒星的轨道,我们得出这样的结论:观测到的轨道半径太大,不能给出一个严格的约束,可以接受的大小。为了挖掘轨道与参数$κ$之间关系的潜在观测效应,本文主要研究黑洞附近的轨道。当自旋角动量较小时,内最稳定圆轨道(ISCO)参数随$κ$单调减小,而当自旋足够大时,内最稳定圆轨道参数随$κ$非单调变化.此外,ISCO参数的自旋依赖性与Reissner-Nordström(RN)黑洞的自旋依赖性具有相似的行为.我们还利用超光速约束条件分析了圆轨道的因果关系。因此,在大$κ$的情况下,可能会出现两个新的参数区域,其中粒子有两个稳定的圆形轨道,一个是亚光速,另一个是超光速。
2022-04-19 gr-qc
Bounds on spinning particles in their innermost stable circular orbits around rotating braneworld black hole
研究了在轴对称旋转膜世界黑洞(BH)附近运动的自旋试验粒子的最内层稳定圆轨道(ISCO)。我们从黑洞的事件视界、静态极限面和能层的描述入手,指出了潮汐电荷参数对能层的影响。研究发现,旋转膜世界BH的ISCO除了对膜世界BH的旋转参数非常敏感外,还对膜世界BH参数C(也称为潮汐电荷参数)非常敏感。我们进一步发现自旋粒子的轨道半径随膜世界BH潮汐荷参数的变化是非单调的。研究发现,对于旋转膜世界BH,粒子自旋的允许范围随着潮汐电荷参数C的减小而增大,与Kerr Newman BH相反。我们还发现膜世界Reissner Nordstrom(C < 0)BH的粒子自旋行为与具有(C > 0)的膜世界BH的粒子自旋行为相似。
2020-01-23 astro-ph.HE gr-qc
Particle dynamics and quasi-periodic oscillations of a Reissner--Nordström-like black hole in Kalb--Ramond gravity under an external magnetic test field
The Assam Royal Global University(阿萨姆皇家全球大学);Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME(国立研究大学TIIAME基础与应用研究所);University of Tashkent for Applied Sciences(塔什干应用科学大学);Tashkent State Technical University(塔什干国立技术大学);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学)
研究外磁场中Kalb-Ramond引力下带电粒子动力学与准周期振荡,通过MCMC分析GRO J1655-40等源的QPO数据约束模型参数。
2026-07-03 gr-qc
Circular Geodesics in Tidal Charged Black Hole
研究了球对称荷电潮汐黑洞~(BH)圆测地线的存在性和稳定性准则。我们详细研究了潮汐荷电黑洞与球对称Reissner-Nordström黑洞时空的赤道因果测地线。我们特别关注零圆测地线和类时圆测地线。利用有效势图,我们比较了两个时空的测地线结构。我们导出了这两种时空的最内层稳定圆轨道(ISCO~)、边缘束缚圆轨道(MBCO~)和圆光子轨道(CPO~)。此外,我们还通过李雅普诺夫指数导出了两个时空的\emph{eikonal limit}中的\emph{quasi-normal modes~(QNM) frequency}。在附录部分中,我们证明了球对称潮汐荷电黑洞在极限情况下(\emph{maximal BH tidal charge~($q$)})可以作为具有超高质心~(CM)能的粒子加速器,当两个中性粒子在视界附近碰撞时也是可能的。
2017-09-25 gr-qc
Some phenomenological aspects of a quantum-corrected Reissner-Nordström black hole: quasi-periodic oscillations, scalar perturbations and thermal fluctuations
The Assam Royal Global University(阿萨姆皇家全球大学);Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学);Universidad Central de Chile(智利中央大学)
本文研究了量子修正Reissner-Nordström黑洞的QPO、标量扰动和热波动现象,通过MCMC分析约束黑洞参数并探讨量子修正对热力学和动力学的影响。
2026-02-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Charged spinning and magnetized test particles orbiting quantum improved charged black holes
本研究探究量子改进带电/带磁黑洞周围带电自旋与磁化检验粒子的动力学,推导运动方程并分析轨道参数,明确量子参数、黑洞电荷等对自旋极值、有效势等的影响,得到ISCO处黑洞电荷上限约束。
2023-05-24 gr-qc
Can a charged dust ball be sent through the Reissner--Nordström wormhole?
在以前的论文中,我们制定了一套必要的条件,球对称弱带电尘埃,以避免大爆炸/大紧缩,壳交叉和永久中心奇点。然而,我们没有讨论能量密度的性质,其中一些是令人惊讶的,似乎还没有被知道到现在。无限能量密度的奇点确实存在--它是位于对称中心的世界线上的一个点奇点。因此,如果质量壳最初有$R > 0$,则没有质量壳坍缩到$R = 0$的条件仍然不足以避免奇点。此外,在奇点处能量密度$ε$是方向相关的:当我们沿着$t =$常数超曲面接近奇点时是$ε\to - \infty$,当我们沿着对称中心接近奇点时是$ε\to + \infty$。负能量密度区域的出现是不可避免的。我们讨论我们的配置的这个属性的各个方面。我们还表明,一个永久的脉动配置,与脉动的周期独立的质量,是可能的,只有当存在一个永久的中心奇点。
2007-10-31 gr-qc
Potential flows in the Reissner-Nordström-(anti) de Sitter metric: numerical results
本文用$p=K n^γ$状态方程数值求解了理想流体稳态流动的速度场(流线)积分曲线、密度等值线和吸积率。研究了Reissner-Nordström-(anti)de Sitter时空中与黑洞和刚性球有关的流线和速度场。对于每种情况,都使用轮廓线研究流体密度。对于$γ\neq 2$,我们发现所研究的流体性质对电荷和宇宙学常数的变化更敏感。同时,发现吸积率随宇宙学常数的增大而增大,随宇宙学常数的减小而减小。
2009-10-05 gr-qc
Dilatonic interpolation between Reissner-Nordstrom and Bertotti-Robinson spacetimes with physical consequences
给出了四维Einstein-Maxwell-Dilaton(EMD)引力理论中一类静态、球对称、非渐近平坦和渐近非(反)de Sitter黑洞解.在一般的研究中,我们耦合一个磁麦克斯韦场与一般的狄克逊势,而双刘维尔型势与重力耦合。我们表明,在Bertotti-Robinson和Reissner-Nordström时空之间的切换中,声子参数起着关键作用。我们研究了这种黑洞在线性径向扰动下的稳定性,在这个意义上,我们发现了EMD黑洞不稳定的例外情况。在第二部分中,我们详细研究了电子霍金辐射谱中的自旋加权谐波,并将我们的结果与以前已知的结果进行了比较。最后,我们调查的状态,我们的一般解决方案时,探测量子测试粒子的裸奇点。
2010-03-23 gr-qc
Horizon Structure and Geodesic Properties of Simpson-Visser Black Holes in Einstein-Euler-Heisenberg Theory
Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学)
该研究构建了爱因斯坦-欧拉-海森堡理论中的辛普森-维瑟黑洞模型,通过参数调节实现黑洞与虫洞的平滑过渡,并分析了视界、光子球、阴影及最内稳定圆轨道等测地线性质。
2026-09-17 gr-qc
Frame Dependence of Bound on Lyapunov Exponent in Dilatonic Reissner-Nordström-AdS and Kerr-Sen-AdS Black Holes
Dongguk University(东国大学)
本文在 Einstein 与弦标架下分析两类带电伸缩子黑洞的粒子混沌界,发现无质量粒子不变而有质量粒子依赖标架,数值结果验证了参数导致的满足或违反情形。
2025-10-18 gr-qc hep-th
Hessling's Quantum Equivalence Principle and the Temperature of an Extremal Reissner-Nordström Black Hole
本文分析了在极值R-N黑洞外传播的无质量标量场对Haag,Narnhofer和Stein原理的Hessling改进。发现这种“量子(爱因斯坦)等效原理”只选择R-N真空作为物理上可感测的状态,即,它只选择温度$T=0$。
1995-10-10 gr-qc hep-th
Causality in the maximally extended extreme Reissner--Nordström spacetime with identifications
N. Copernicus Astronomical Centre, Polish Academy of Sciences(尼古拉·哥白尼天文学中心,波兰科学院)
本文研究极广义极端雷斯纳-诺德斯特罗姆时空中的因果性问题,通过几何线分析发现识别渐近平坦区域不会导致因果性破裂。
2026-01-21 gr-qc
Exceptional lines of Reissner-Nordström-de Sitter black hole surrounded by a thin shell of matter
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武理论物理中心)
本研究针对被薄物质壳包围的Reissner-Nordström-de Sitter黑洞的拟正模,推导了例外线的形成机制与方向性光谱响应,构建了适配例外线的参数化方法以解决传统线性参数化的奇异性问题。
2026-08-18 gr-qc
Quantum stress tensor at the Cauchy horizon of Reissner-Nordström-deSitter spacetime
强宇宙监督猜想提出,从某个柯西曲面上的一般初始数据出发,爱因斯坦方程的解不应该延伸到该曲面依赖域的边界上。对于Reissner-Nordström-de Sitter时空的情形,这意味着任何微扰在接近这个边界(称为柯西视界)时都应该足够严重地爆炸。然而,最近的结果表明,对于高电荷黑洞,经典标量扰动允许违反强宇宙审查。在最近的一篇论文arXiv:1912.06047中,我们中的两个人认为,量子效应将恢复对黑洞参数的一般值的审查。但是,由于实际的限制,发散的精确形式只计算了少数参数。在这里,我们使用另一种更有效的半分析方法进行彻底的参数扫描。我们的分析证实了arXiv:1912.06047在这个意义上,量子应力张量被发现严重发散一般。然而,发散的符号可以通过改变场的质量或时空参数来改变,从而导致柯西视界上完全不同类型的奇点。
2020-10-14 gr-qc
Hawking radiation received at infinity in higher dimensional Reissner-Nordström black hole spacetimes
在这项工作中,我们研究的霍金辐射在高维Reissner-Nordström黑洞作为一个观察者接收,驻留在无穷远。与频率相关的传输率,变形的热辐射发射在附近的黑洞视界,数值计算。除了四维时空的情况外,计算被扩展到更高维的Reissner-Nordström度规,结果被发现对时空维度有些敏感。一般来说,可以观察到,当发射粒子的频率接近零时,透射系数几乎为零。它随着频率的增加而增加,并最终饱和到某个值。对于四维时空,一旦给出事件视界的位置$r_h$和黑洞与粒子$qQ$的电荷乘积,上述结果就基本上与度规参数无关,与粒子的轨道量子数也无关。另一方面,对于高维情况,收敛变得更慢。此外,不同轨道量子数的态之间的差异被发现更显着。随着电荷积$qQ$的大小变得更显著,透射系数超过1。换句话说,由此产生的光谱通量被放大,这导致黑洞蒸发的加速过程。讨论了计算出的出射透射系数与现有灰体因子结果之间的关系。
2021-07-20 gr-qc
The local and global geometrical aspects of the twin paradox in static spacetimes: II. Reissner--Nordström and ultrastatic metrics
这是一篇关于静态球对称时空的类时测地线结构的连续论文。首先,我们表明,对于一个稳定的圆形轨道(如果它存在),在任何这些时空中,所有无限小地接近它的类时测地线与一般测地线偏差向量的帮助下构建有相同的长度之间的一对共轭点。在Reissner-Nordström黑洞度规中,我们明确地找到了径向测地线上的Jacobi场,并证明了它们是外视界外任何一对点之间的局部(和全局)极大曲线。若R-N度量中的径向测地线与圆测地线有公共端点,则径向测地线较长。如果一个静态球对称时空是超静态的,它的引力场不会对一个可能保持静止的自由粒子施加力;运动中的自由粒子具有恒定的速度(在这个意义上,运动是均匀的),它的总能量总是超过静止能量,即。e.~它没有引力能。此前,人们只知道全球Barriola-Vilenkin磁单极不存在引力。在时空中,我们明确地发现所有的类时测地线,雅可比场,他们和条件下,一般测地线可能有共枕点。
2014-04-23 gr-qc
Endpoint Control of Thermodynamic Topological Classes for Fixed Charge \texorpdfstring{$d$}{d}-dimensional Reissner--Nordström Black Holes in a Cavity
Department of Physics, Xinzhou Normal University(忻州师范学院物理系)
通过腔中固定电荷的d维RN黑洞的约化欧几里得作用,构造离壳矢量场,发现电荷和腔半径决定拓扑类,而时空维度不影响。
2026-08-11 gr-qc
Impact of electric charges on chaos in magnetized $Reissner-Nordström$ spacetimes
该研究针对磁化Reissner-Nordström黑洞周围的试验粒子运动,采用时间变换显式辛积分器分析,揭示了磁场、粒子能量、角动量及黑洞与粒子电荷对粒子运动混沌程度的不同调控规律。
2023-05-04 gr-qc
Scalar-tensor-vector gravity theory is tested by black hole photon rings
College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
本文通过研究Reissner-Nordström黑洞的光环结构,利用标量-张量-向量引力理论检验黑洞性质及量子引力模型。
2026-02-03 gr-qc
Linear Instability of the Reissner-Nordström Cauchy Horizon
研究了具有非零电荷$M$和非零电荷$q$的固定次极值Reissner-Nordström时空上标量波动方程\[\Box_gϕ=0\]的解.在最近的一篇论文中,Luk和Oh建立了柯西超曲面上的一般光滑和紧支撑的初始数据导致黑洞内部柯西视界附近的解在$W^{1,2}_{loc}$意义上是奇异的,并且很容易得出它们在$p>2$的$W^{1,p}_{loc}$意义上也是奇异的。另一方面,Franzen的工作表明,这样的解决方案是非奇异的柯西视界附近的$W^{1,1}_{loc}$的意义。受这些结果的启发,我们研究了柯西视界的奇异性强度。我们确定了一个充分条件的黑洞内部(这适用于整个次极值参数范围$0<|q|<M$),确保$W^{1,p}_{loc}$炸毁柯西视界附近的解决方案所产生的通用光滑和compensary支持的数据,为每个$1<p<2$。此外,我们证明,提供的时空参数满足$\frac{2\sqrt e}{e+1}<\frac{|q|}{M}<1$,我们实际上有$W^{1,p}_{loc}$爆破柯西视界附近的每一个$1<p<2$这样的解决方案。这表明,奇异性甚至比卢克和哦的工作所暗示的更强,对于这个限制的参数范围。
2017-01-23 gr-qc math.AP
Hamiltonian thermodynamics of d-dimensional (d=4 and d>4) Reissner-Nordström anti-de Sitter black holes with spherical, planar, and hyperbolic topology
本文将哈密顿热力学方法应用于一般的$d$维Reissner-Nordström-anti-de Sitter黑洞.在写出它的作用量并进行勒让德变换之后,为了保证一个定义良好的变分原理,用它来获得合理的运动方程,并允许以后进行数值分析,就加上了表面项。然后进行Kuchasyness正则变换,将度量正则坐标变换为物理参数坐标。再次明确的变分原理是通过边界项保证的。这些项影响了变量的衰减条件,同时也影响了新拉格朗日乘子的形式。减少到真正的自由度,这是保守的质量和电荷的黑洞。在量子化时,洛伦兹配分函数$Z$被写为巨正则系综,其中温度$\bf T$和电势$ϕ$被固定在无穷大。在对配分函数施加欧几里德边界条件之后,对于任何维度$k$和$d$,确定相应的有效作用量$I_*$,从而确定化学配分函数。这是一个相当普遍的行动。几个以前的结果可以浓缩在我们的有效作用$I_*$的单一通式中。相变的球形的情况下进行了研究,它表明,所有其他的拓扑结构没有相变。可以建立与玻色-爱因斯坦凝聚的平行关系。最后,确定了黑洞解的能量、电荷和熵的期望值。
2009-05-23 gr-qc
Collision of particles near charged MSW black hole in 2 + 1 dimensions
本文研究了2+1维荷电Mandal-Sengupta-Wadia(MSW)黑洞视界附近粒子的动力学行为.结果分析了零测地线和类时测地线的角动量和势能。在极端情况下,我们还估计了2+1维带电MSW黑洞视界附近来自无穷远静止粒子的高质心能量。最后,我们研究了这类黑洞的ISCO和MBCO半径。
2019-05-11 gr-qc
Gravitational-wave imprints of Kerr--Bertotti--Robinson black holes: frequency blue-shift and waveform dephasing
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Taiyuan University of Technology(太原理工大学物理与光电工程学院)
研究中性极端质量比 inspirals 在 Kerr 黑洞周围存在均匀磁场时的轨道动力学和引力波特征,发现磁场使 ISCO 半径增大并导致频谱硬化,频率蓝移,强场区域出现非单调频率演化,且逆行轨道对磁场更敏感,导致频率交叉,LISA 可区分磁场环境与真空时空。
2026-03-31 gr-qc
The effect of scalar hair on the charged black hole with the images from accretions disk
本文研究四维爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀子引力中带标量毛带电黑洞的光学性质,通过三种薄吸积盘模型发现其与RN黑洞在有效势、光子球半径及最内稳定圆轨道上存在随电荷参数增大而加剧的差异,并提出利用光子环带与透镜环带比值及亮度分布来区分两类黑洞。
2024-05-06 gr-qc
Scalarization of the Reissner-Nordström black hole with higher derivative gauge field corrections
本文研究含高阶导数规范场修正的 Reissner-Nordström 黑洞自发标量化,揭示快子失稳条件、非极端终结奇点与过充特性,并证明新解熵更大且满足能量条件。
2024-01-15 gr-qc hep-th
Joule-Thomson expansion of Reissner-Nordström-Anti-de Sitter black holes with cloud of strings and quintessence
研究了具有弦云和精粹的Reissner-Nordström-Anti-de Sitter黑洞的Joule-Thomson展开及其热力学性质.将宇宙学常数视为热力学压力,将其共轭变量视为体积。以$ω=-1$和$ω=-\frac{2}{3}$为例,从四个主要方面研究了焦耳-汤姆逊展开式的特性,包括焦耳-汤姆逊系数、反演曲线、等焓曲线和$T_{i}^{min}$与$T_{c}$的比值.焦耳-汤姆逊系数的符号可用于确定加热或冷却的发生。焦耳-汤姆逊系数的散射点对应于霍金温度的零点。与范德华流体不同,反转曲线是加热区和冷却区之间的分界线,在该分界线以上,等焓曲线的斜率为正,发生冷却,并且冷却-加热临界点对$Q$更敏感。关于比率$\frac{T_{i}^{min}}{T_{c}}$,我们分别在只有弦云、只有精粹和两者都存在的情况下计算它。
2021-05-19 gr-qc hep-th
The linear stability of Reissner-Nordström spacetime for small charge
本文证明了Reissner-Nordström族带电小荷黑洞对引力和电磁扰动的线性稳定性。线性化的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的解在正则初始数据的Reissner-Nordström解附近保持在黑洞外部的全局有界,实际上衰减到线性化的克尔-纽曼度规。我们用测地线输出零叶理表示扰动,也称为Bondi规范。为了得到解的衰减,必须加上一个剩余纯规范解,它被证明是由初始数据控制的。我们的结果依赖于Teukolsky系统的自旋$\pm2$和自旋$\pm1$满足规范不变零分解曲率分量,在早期的作品中获得的衰变声明。然后利用这些衰减来获得曲率,电磁张量和Ricci系数的所有剩余分量的多项式衰减。特别是,所获得的衰减是最佳的意义上说,它是一个预期举行的非线性稳定性问题。
2020-08-28 gr-qc math-ph math.AP
Circular orbits in spherically symmetric spacetimes and BSW effect with nonzero force
V.N.Karazin Kharkov National University(哈尔科夫国立大学);Charles University(查理大学);Kharkov V.N. Karazin National University(哈尔科夫 V.N. 卡拉金国立大学)
本文研究了在非零外力作用下环形粒子运动的稳定性及ISCO定义扩展,分析了极端黑洞和超极端黑洞的加速度特性,并探讨了高能粒子碰撞的依赖关系。
2026-08-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Violations of the Kerr and Reissner-Nordstrom bounds: horizon versus asymptotic quantities
广义相对论中最基本的旋转黑洞解的一个中心特征是Kerr界,对于真空Kerr黑洞,Kerr界可以用ADM或视界“荷”来表示。然而,这个界限不是广义相对论的基本性质,并且已知静止的、渐近平坦的、规则的(在事件视界上和之外)黑洞违反克尔界限,无论是在它们的ADM和视界量方面。例子包括最近发现的克尔BH与标量或Proca头发。在这里,我们指出这样一个事实:众所周知的旋转和带电解(以封闭形式已知)也违反了视界量的克尔界,例如克尔-纽曼黑洞和克尔-森黑洞。对于前者,此外,我们观察到Reissner-Nordstrom(RN)界也违反了视界量,即使在静态(即RN)限制。相比之下,对于后者,视界外带电物质的存在允许ADM和视界量之间的荷质比具有奇怪的不变性。在不考虑Kerr边界破坏的情况下,我们证明了在任何情况下,事件视界的线速度都不会超过光速。最后,我们提出了一种新的BH时空的信息参数化的渐近费用的一部分是支持视界外。
2016-06-25 gr-qc hep-th
Charged massive particle at rest in the field of a Reissner-Nordström black hole
在微扰论的框架下研究了Reissner-Nordström黑洞与带电大质量粒子的相互作用.粒子的反作用被考虑在内,研究的效果一般静态扰动的孔Zerilli的方法。通过对所有多极子求和,精确地重建了一阶扰动引力场和电磁场的Einstein-麦克斯韦方程组的解,并给出了显式的封闭形式表达式.爱因斯坦-麦克斯韦系统的无奇性解的存在要求黑洞和粒子的荷质比满足一个平衡条件,这个平衡条件一般取决于两个物体之间的距离。如果黑洞是欠临界带电的(即它的荷质比小于1),那么粒子一定是过临界带电的,也就是说粒子的荷质比必须大于1。如果黑洞和粒子的荷质比都等于1(因此它们都是临界带电的,或“极端”的),则平衡可以存在于任何分离距离,并且我们找到的解与两个极端Reissner-Nordström黑洞的著名的Majumdar-Papapetrou解的线性化相一致。除了这些奇异性的解决方案,我们还分析了相应的解决方案的问题,一个大质量的粒子在附近的史瓦西黑洞,表现出一个支柱奇异的两个机构之间的轴。讨论了微扰解与Weyl类精确二体解之间的关系。
2006-09-12 astro-ph gr-qc
Distorted static photon surfaces in perturbed Reissner-Nordström spacetimes
本文通过微扰方法构造 Reissner-Nordström 时空静态微扰的解析解,证明在电真空时空中可以形成畸变静态光子面,并指出光子面唯一性可能不成立。
2023-09-25 gr-qc hep-th
Quintessence Reissner Nordström Anti de Sitter Black Holes and Joule Thomson effect
在这项工作中,我们调查的Reissner Nordström anti de Sitter(RNAdS)黑洞的焦耳-汤姆逊(JT)效应的暗能量的精华区的修正。经典暗能量的状态方程为$p_q=ωρ_q$,其中$-1<ω<-\frac{1}{3}.$我们的计算仅限于一个常数:$ω=-1$(宇宙常数区)和$ω=-\frac{2}{3}$(经典暗能量)。为了研究黑洞质量不变时AdS气体的JT膨胀,我们计算了典型RNAdS黑洞在一定压力下从冷却相转变为加热相时的反转温度$T_i$,反转点$P_i.$的位置由T-P平面上对应的Gibbons-Hawking温度与反转曲线的交点确定.我们确定了质量$M$和电荷$Q$的不同数值对经典AdS RN黑洞反点的位置。当$M>Q$的因果奇点仍被视界所覆盖时,发生了冷却-加热相变(JT效应)。我们的计算表明,当AdS RN黑洞电荷$Q$的数值较大时,T-P平面上的反点$\{T_i,P_i\}$位置对本质暗能量的存在是敏感的.换句话说,当AdS RN黑洞带小电荷时,本质暗能量不影响反点的位置。
2018-02-24 gr-qc hep-th
Observations on the massive particle surface method
本文研究了测地线、光子表面和大质量粒子表面三种方法在计算光子球与最内层稳定圆轨道半径时的一致性,发现在共形引力、Culetu解及一般静态球对称度规下,大质量粒子表面方法所得结果存在差异。
2024-01-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Particle dynamics and optical appearance of charged spherically symmetric black holes in bumblebee gravity
本文研究大黄蜂引力中带电黑洞的粒子动力学与光学外观,分析洛伦兹破缺参数和电荷对测地线、阴影及薄盘吸积观测特征的影响,并利用 EHT 的 Sgr A* 数据约束参数,为区分大黄蜂带电黑洞与其他黑洞提供依据。
2025-06-21 gr-qc
Charged Particle Motion Near a Magnetized Black Hole: A Near-Horizon Approximation
本文研究了磁化黑洞视界附近带电粒子的轨道,提出“近视界近似”方法,发现有效势具有普适性,且粒子轨道为 Minkowski 时空中的稳态世界线,进而评估了粒子在落入黑洞前的寿命。
2023-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Infrared Extended Uncertainty Principle Corrections and Quintessence-Induced Topology of Reissner-Nordström AdS Black Holes
本文在精质场背景下引入扩展不确定性原理的红外修正,通过解析热力学量和段氏拓扑流方法分析带电AdS黑洞的相结构与光子球拓扑,揭示精质参数对临界点绕数和光环分裂合并的非平凡影响。
2025-08-20 gr-qc hep-th
Penrose process in Reissner-Nordström-AdS black hole spacetimes: Black hole energy factories and black hole bombs
本文研究了带电粒子在Reissner-Nordström-AdS黑洞时空中的递归Penrose过程,发现在反射镜和纯AdS两种限制条件下,不同衰变情景可分别导致黑洞能量工厂或黑洞炸弹,并推测递归过程终态为带极短毛发的黑洞。
2024-01-23 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Particle Dynamics and Thermal Properties in Kalb-Ramond ModMax Black Holes: Theoretical Predictions for Observational Tests of Exotic Physics
本文系统研究Kalb-Ramond ModMax黑洞的粒子动力学与热力学,发现洛伦兹破缺及非线性参数显著改变ISCO、相变和阴影,幻影分支与普通分支的偏转角电磁修正符号相反,可作为奇异物理的观测判据。
2025-08-05 gr-qc hep-th
Causality in the maximally extended Reissner--Nordström spacetime with identifications
本文通过数值检验径向测地线转向点与未来副本过去光锥的关系,证明 RN 时空等同识别在特定初始坐标下会导致反因果性,并发现非径向测地线及奇点弧凹凸性的新性质。
2025-04-03 gr-qc physics.gen-ph
Thermodynamics of Kerr-Sen-AdS black holes in the restricted phase space
本文研究了排除 $PdV$ 项的 Kerr-Sen-AdS 黑洞受限相空间热力学,通过数值计算发现其相变行为与 Reissner-Nordström-AdS 等黑洞相似,揭示了 RPST 形式中潜在的普适性。
2023-08-01 gr-qc
Thin Accretion Disks around Rotating Charged Black Holes in an Effective Higher-Curvature Spacetime
University of Mazandaran(马赞德兰大学);Damghan University(达姆甘大学)
研究了由有效高曲率空间时间描述的旋转带电黑洞周围薄吸积盘的结构和辐射特性,分析了参数α和电荷Q对ISCO、辐射效率、辐射通量、温度及盘辐射亮度的影响。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black holes without spacelike singularities
结果表明,对于Einstein-Maxwell-real标量场系统渐近平坦的两端Reissner-Nordström数据的小的球对称扰动,演化的动态时空的边界全局地表示为一个分叉的零超曲面,度规在该超曲面上连续延伸.在附加的假设下,证明了Hawking质量沿这个分叉零超曲面同向爆破,从而度规不能作二次可微扩张,事实上,不能在Christoffel符号的水平上作较弱的扩张.证明结合了在以前的工作中获得的估计与一个基本的柯西稳定性参数。对标量场的支撑的大小没有限制,并且结果适用于时空的未来和过去边界。特别地,它得出结论,对于Reissner-Nordström周围解的模空间中的开集,未来或过去奇点都不存在类空分量。
2013-08-03 gr-qc math-ph math.DG
Modeling HF-QPOs in Microquasars and AGNs: Charged Particles around Black Holes with CDM Halos
该研究构建纳入CDM与磁场效应的黑洞度规,通过哈密顿方法分析带电粒子轨道、ISCO及振荡共振,以解释微类星体和AGN中的3:2 HF-QPOs。
2025-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Physical interpretation of Newman-Janis rotating systems. I. A unique family of Kerr-Schild systems
Newman-Janis算法及其推广可以在数学上用于从广义相对论中的非旋转球对称解生成旋转解。这些解的能量-动量张量可能代表也可能不代表相同的物理系统,在这两种意义上都是一个完美的流体,或一个电磁场,或一个$Λ$ -项,等等。在一系列的两篇论文中,我们比较了旋转和非旋转能量动量张量的本征值和本征向量的结构(他们的Segre类型)并寻找与能量密度和主压力相关的状态方程的存在。第一部分介绍Kerr-Schild系统,第二部分介绍更一般的系统。我们发现,有一个独特的家庭的固定轴对称克尔-Schild系统,服从相同的状态方程在旋转和非旋转的配置。这个家族包括克尔黑洞和克尔-纽曼黑洞,以及旋转时空,其质量函数在非旋转极限包含弦云项、Reissner-Nordstrom项、宇宙学常数项和史瓦西项的约束叠加。我们描述了这个时空家族中与能量密度和压力相关的通用状态方程,并讨论了它的一些性质。
2021-12-23 gr-qc
Kerr-Newman and Electromagnetic acceleration
本文探讨带电暗物质在原初黑洞附近的电磁加速,发现使用Kerr-Newman度规(考虑自旋)与Reissner-Nordstrom度规结果一致,自旋并非关键复杂因素。
2024-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective mass of a radiating charged particle in Einstein's universe
本文计算了爱因斯坦宇宙中辐射带电粒子的有效引力质量以及能量和动量分布。穆勒的能量动量复合体用于此计算。研究中的时空是Bonnor和Vaidya时空的推广,在这个意义上,度规是在爱因斯坦宇宙的宇宙学背景中描述的,而不是平坦的背景。有几个时空是这里所考虑的时空的极限情况。特别是对于Reissner-Nordstrom黑洞背景,我们的结果与Cohen和Gautreau用Whittaker定理以及Cohen和de Felice用Komar质量导出的结果完全一致.此外,在考虑下的时空的功率输出。
2003-12-17 astro-ph gr-qc hep-th
Super-Penrose process for extremal charged white holes
我们考虑两个粒子1和2在极端Reissner-Nordström(RN)黑洞视界附近碰撞,产生另外两个粒子3和4。存在这样一种情况,即两种新粒子都落入一个黑洞。其中一个出现在白洞视界的渐近平坦区域,另一个在转折点之间振荡。然而,无限远能量$E$(超彭罗斯过程- SPP)对任何有限角动量$L_{3.4}$都是不可能的。在这个意义上,这种白洞场景的情况与黑洞场景相反,其中SPP被发现更早地对于RN度量是可能的,甚至对于所有$L_{i}=0$。然而,如果$L_{3,4}$本身是无界的,那么对于白洞,SPP确实存在。
2020-09-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Regular Magnetically Charged Black Holes from Nonlinear Electrodynamics: Thermodynamics, Light Deflection, and Orbital Dynamics
本文研究非线性电动力学耦合广义相对论产生的规则磁荷黑洞,系统分析了其热力学、光线偏折和轨道动力学,揭示电荷对温度、偏折角及准周期振荡的显著影响,为引力透镜和X射线天文观测提供理论依据。
2025-07-07 gr-qc