The non linear perturbation of the Kerr spacetime in an external region
我们证明了,在以初始数据超曲面原点为中心的半径为$R_0$的球的影响区域之外,只要初始数据足够接近Kerr时空,Kerr时空附近的整体解的存在性;这个外部区域是扰动Kerr时空外部区域的“远”部分.此外,如果我们假设克尔度规的修正衰减足够快,$o(r^{-3})$,我们证明了黎曼张量的各种零分量的衰减符合“剥离定理”。
2009-08-29 gr-qc
Linear perturbations of Kerr black hole in quadratic gravity
Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Theoretical Physics(查理大学数学物理学院理论物理研究所)
本研究针对二次引力中的Kerr黑洞线性微扰问题,采用Newman-Penrose形式与类Teukolsky方法,结合线性化恒等式得到微扰约束,实现方程解耦,仅需求Ricci张量微扰即可确定解,并在简单非平凡几何中验证了结果。
2025-07-29 gr-qc
All local gauge invariants for perturbations of the Kerr spacetime
我们提出了两个复杂的标量规范不变量的Kerr时空的扰动定义协变的Killing矢量和共形Killing-Yano张量的背景与线性化曲率及其一阶导数。这些不变量对克尔参数的变化特别敏感。与Teukolsky标量和线性化的Ricci张量一起,它们形成了一个生成所有局部规范不变量的最小集合。我们还提出了曲率不变量,减少到线性化理论中的规范不变量。
2018-08-02 gr-qc
Numerical Evolution in time of curvature perturbations in Kerr black holes
本文回顾了Kerr时空中曲率微扰理论的基本特征,该理论通常用Weyl张量的规范不变分量来表示,这些分量满足Teukolsky方程的微扰方程。我将描述如何演化克尔度规的一般微扰和人们获得的波解的可分形式,以及Teukolsky函数与黑洞发射的引力波能量的关系。讨论的数值方案演变扰动作为时间的函数,我们的研究项目实施它的物质源落入黑洞的一些初步结果。
1999-11-02 gr-qc
Perturbations of Kerr-de Sitter Black Hole and Heun's Equations
众所周知,Kerr-de Sitter几何中无质量场的微扰方程可以写成可分方程的形式。该方程有五个明确的奇性,使分析已预计是困难的。我们表明,这些方程可以转化为Heun的方程,我们能够使用已知的技术分析的解决方案。我们重现以前已知的克尔几何和德西特几何的Heun的功能的合流限制的结果。我们的分析适用于自旋为0和1/2的无质量场的Kerr-Newman-de Sitter几何。
1998-05-18 gr-qc
One dimensional description of the gravitational perturbation in a Kerr background
在克尔背景下的微扰方程被写为一个耦合系统的一维方程的不同模式在时域。数值模拟表明,在引力响应的主导模式是一个对应的模式的初始扰动,使我们能够推测,模式之间的耦合有一个弱的影响,在我们的方程组。我们的结论是,在忽略耦合项的情况下,可以得到一个一维的调和方程,它确实能很好地描述低自旋Kerr黑洞的引力响应,而对于高自旋的Kerr黑洞,只需要很少的耦合就可以描述。这一结果有助于理解克尔背景下的测试场结构,甚至可以有效地生成各种情况下的准确波形。
2010-03-15 gr-qc
Reconstruction of inhomogeneous metric perturbations and electromagnetic four-potential in Kerr spacetime
我们提出了一个程序,允许建设的度量扰动和电磁四位,引力和电磁扰动产生的源克尔时空。这可能包括,例如,一个点粒子或一个在克尔黑洞轨道上运动的扩展物体所产生的扰动。该构造在频域中进行。在此之前,Chrzanowski通过将微分算子应用于某个势$Ψ$导出了真空度规微扰和电磁四势。在这里,我们构造$Ψ$的非齐次扰动,从而允许Chrzanowski的方法的应用。我们分两个阶段解决这个问题:首先,对于真空扰动(即纯引力波或电磁波),我们从外尔标量$ψ_{0}$或$ϕ_{0}$的模式构造势。其次,对于由源产生的扰动,我们用源的模函数表示$Ψ$,即能量-动量张量$T_{αβ}$或电磁流矢量$J_α$。
2002-12-29 gr-qc
Extremal rotating black holes, scalar perturbation and superradiant stability
由于超辐射模的存在,(带电)旋转黑洞在(带电)质量标量场扰动下可能是不稳定的。稳定性取决于系统的参数。本文研究了四维极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在有质量和荷质量标量扰动下的超辐射稳定参数空间。对于极端Kerr情形,当标量扰动的角频率和固有质量满足不等式$ω<μ/\sqrt{3}$时,极端Kerr黑洞和标量扰动系统是超辐射稳定的.对于Kerr-Newman黑洞,当标量扰动的角频率满足$ω<qQ/M$,黑洞与标量扰动的质荷比乘积满足$\fracμ{q}\frac{M}{Q} > \frac{\sqrt{3 k^2+2} }{ \sqrt{k^2+2} },~k=\frac{a}{M}$时,极值Kerr-Newman黑洞在带电标量扰动下是超辐射稳定的.
2021-05-05 gr-qc
Gravitational Wave Perturbations on a Kerr Background and Applications for Echoes
引力波回波可能意味着物理学超越了广义相对论;然而,搜索回波的几种方法需要将数据拟合到没有物理动机的玩具模板。在这里,我创建了一个程序,从初始条件开始,通过计算调制传递函数,输出更真实的回波形式。
2019-11-17 gr-qc
Temporal and spatial chaos in the Kerr-AdS black hole in an extended phase space
基于Melnikov方法,研究了在时间和空间扰动下,缓慢旋转的Kerr-AdS黑洞在扩展热力学相空间中的混沌行为.我们的结果表明,来自热淬火的Spinodal区的相图的时间扰动可能会导致时间混沌,只有当扰动幅度超过一个临界值,其中涉及的角动量。但在空间扰动下,系统总是出现空间混沌,且与扰动幅度无关。
2021-02-05 gr-qc
Perturbations of the Kerr spacetime in horizon penetrating coordinates
当时空度规被写为传入或传出的克尔-席德形式时,我们导出克尔时空扰动的Teukolsky方程。我们还写明确的公式设置的Teukolsky方程的初始数据在时域中的三个度量和外在曲率。这项工作的动机是有一个形式主义,以研究在“接近极限”的广义相对论的初始值问题的两个最近提出的解决方案,是基于克尔-Schild切片的演变。一个微扰形式主义在地平线穿透坐标也是非常可取的数值相对论模拟使用黑洞“切除”。
2001-03-26 gr-qc
Gravitational Waves on Kerr Black Holes II: Metric Reconstruction with Cosmological Constant
Vanderbilt University(范德堡大学)
本文研究带宇宙学常数的Kerr黑洞线性引力扰动,给出两种辐射规范下度规分量的解析表达式,为全息对应中的数值研究提供基础。
2025-10-09 gr-qc
Sourced metric perturbations of Kerr spacetime in Lorenz gauge
University College Dublin(都柏林大学学院);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
本文推导洛伦兹规范下任意应力-能量张量源的Kerr时空度规微扰求解形式体系,通过自旋权重不同的六个标量构造微扰,推导有源Teukolsky方程,可求解线性及高阶非线性微扰。
2025-08-06 gr-qc
Perturbations of Kerr with approximate Killing spinors -- Wave version
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);University of Gothenburg(哥德堡大学)
本文提出了一种基于Killing旋量近似的框架,用于分析Kerr时空的非线性扰动,通过协变构造结构来简化分析过程。
2026-01-06 gr-qc
Quasi-normal modes of non-separable perturbation equations: the scalar non-Kerr case
针对非 Kerr 稳态轴对称几何中扰动方程不可分离的问题,本文提出近 Kerr 展开方法,在主导阶将二维偏微分本征值问题化为带边界条件的常微分方程,并用于异常四极矩或慢转背景的标量准正常模计算。
2023-10-02 gr-qc
On the radiation gauge for spin-1 perturbations in Kerr-Newman spacetime
我们扩展以前的工作[arXiv:1908.09095]的情况下,麦克斯韦方程的源。我们的工作给出了如何构造辐射规范中Kerr-Newman背景下Maxwell场的推迟矢势。在我们以前的工作中,矢量势有一个“重建”项,从赫兹势求解Teukolsky方程与源,和一个“校正”项,这是通过一个简单的积分沿传出的主要零射线。在点粒子源的情况下,讨论了矢势的奇异结构。
2020-09-04 gr-qc
Perturbation theory for gravitational shadows in Kerr-like spacetimes
Faculty of Physics, Moscow State University(莫斯科大学物理系)
本文提出一种解析方法,用于计算Kerr-like时空引力阴影的关键参数,精度达$\sim a^5$,并考虑等离子体介质影响。
2026-01-15 gr-qc
Instabilities in Kerr Spacetimes
本文推广了已有的关于柯西视界外裸奇异超极端Kerr时空和Kerr黑洞内部在引力扰动下的稳定性的结果。要做到这一点,我们研究解决方案的径向和角度Teukolsky的方程具有不同的自旋权重,特别是$s=\pm 1$表示电磁扰动,$s=\pm 1/2$表示扰动的狄拉克场和$s=0$表示扰动的标量场。通过分析径向和角向本征值的性质,我们证明了无限族不稳定模的存在性。
2012-08-09 gr-qc
Parity Isospectrality of the Kerr--Newman--de Sitter Black Hole
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本研究证明亚极端Kerr--Newman--de Sitter黑洞的引力电磁扰动具有宇称等谱性,通过辐射规范下的主变量直接重构,无需慢旋转或小电荷近似。
2026-10-05 gr-qc
Stability of Kerr black holes in generalized hybrid metric-Palatini gravity
结果表明,广义混合度规-Palatini引力理论中存在Kerr解,并且对于表征该理论的函数$f(R,\mathcal R)$的某些选择,Kerr解在该理论的标量自由度上对扰动是稳定的.我们首先验证的功能$f(R,\mathcal R)$,允许广义相对论克尔解决方案也是这个理论的解决方案是最普遍的条件。我们执行标量扰动的轨迹的度量张量,这反过来又施加扰动的Ricci和Palatini标量曲率。对于一阶微扰,运动方程,即场方程和与Ricci和Palatini曲率标量有关的方程,可以重写为微扰$δR$的四阶波动方程,该方程可以分解为同一变量的两个二阶大质量波动方程。应用通常的解析法和分离法,得到了Ricci标量微扰有效质量的稳定性界。这些稳定性制度的情况下,研究和具体形式的功能$f(R,\mathcal R)$,允许一个稳定的克尔解决方案内存在的微扰制度的研究。
2020-02-28 gr-qc
Gravitational Perturbations of the Kerr black hole due to arbitrary sources
我们描述了Kerr黑洞在进出Kerr Schild视界穿透坐标系中的运动。从自然定义在这些坐标的零矢量开始,我们为每种情况下构建零四分体,以及相应的几何量,使我们能够显式地推导出场方程的${Ψ_0}^{(1)}$和${Ψ_4}^{(1)}$扰动标量投影的外尔张量,包括任意源项。这种微扰的描述,包括任意的源,描述在视界穿透坐标是可取的几条线的研究黑洞,并有助于实施的形式主义,旨在研究的演变的时空在该地区的两个黑洞是接近的。
2002-02-06 gr-qc
The perturbation solutions to the Blandford-Znajek mechanism in the Kerr-Sen black hole
Shanxi Normal University(山西师范大学);Guizhou University(贵州大学);Hebei University(河北大学)
本文研究了Kerr-Sen黑洞中布兰德福德-赞杰克机制的扰动解,发现稀释子参数r₂的增加提高了能量提取率和辐射效率,同时提取效率与Kerr情况一致。
2026-03-03 gr-qc
Perturbation of the Kerr Metric
通过对Kerr时空的微扰,得到了一种新的具有四极矩的Kerr类度规。通过与外部Hartle-Thorne度规的比较,表明它可以匹配到内部解。这个度规可以代表天体的时空。
2014-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Is there a mode stability paradox for neutrino perturbations of Kerr black holes?
采用Teukolsky和Press的符号,我们导出了Kerr背景下无质量Dirac方程渐近解的联系关系。我们表明,与玻色子领域,无质量狄拉克领域(中微子)的连接关系提供了一个严格的证明模式的稳定性。同样的关系也意味着每一个进入的模式都可以被黑洞吸收,或者没有超辐射。最近对超旋黑洞的研究表明,这可能导致裸奇点的形成。我们认为,中微子扰动下黑洞的模稳定性和事件视界的不稳定性(从而黑洞的不稳定性)都可以从同一个联系关系导出,这一事实导致了一个悖论。换句话说,稳定性意味着就中微子微扰而言事件视界的不稳定性。
2016-08-15 gr-qc
Uniqueness of smooth stationary black holes in vacuum: small perturbations of the Kerr spaces
我们证明了爱因斯坦真空方程的正则定态黑洞解与某个Kerr解的“接近”性,实际上与该Kerr解是等距的.
2009-04-06 gr-qc math.AP
Separating the linearized Einstein equations in Kerr
Sun Yat-sen University(中山大学)
研究在克尔时空中分离线性化爱因斯坦方程,通过结合无迹条件、Killing-Yano对称性等条件简化方程,实现直接分离并导出克尔黑洞自旋-2微扰的解耦模式函数。
2026-07-21 gr-qc
Reconstruction of the Weyl-Lewis-Papapetrou metric for stationary and axially symmetric gravitational perturbations of a Kerr black hole
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);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理中心引力物理与量子信息研究中心)
本文推导了克尔黑洞稳态轴对称引力微扰中平均辐射规范与Weyl-Lewis-Papapetrou规范间的显式变换,将线性化WLP度规函数用Debye势表示,并通过实例验证了该重构程序。
2026-08-26 gr-qc
Stability of the rotating string loops in Kerr spacetime
Silesian University in Opava(奥帕瓦西里西亚大学)
本文研究Kerr时空中赤道面内旋转圆形弦环在赤道与极向扰动下的稳定性,考虑任意状态方程下不同模式的运动,并给出弦环振荡基频的解析表达式。
2025-11-06 gr-qc
A note on the instability of the Kerr Cauchy horizon under linearised gravitational perturbations
School of Mathematics, University of Edinburgh(爱丁堡大学数学学院)
本文强化了克尔因果 horizon 在线性引力扰动下的不稳定性结果,并用于证明非线性不稳定性。
2026-04-07 gr-qc math.AP
Metric perturbations produced by eccentric equatorial orbits around a Kerr black hole
我们提出的第一个数值计算的(本地)度规扰动所产生的一个小的紧凑的物体上的偏心赤道测地线围绕克尔黑洞,精确到一阶的质量比。该过程首先通过求解Teukolsky方程,使用半解析方法获得Weyl标量$ψ_4$。度规微扰然后重建从$ψ_4$在一个(出射)辐射规范,加上适当的非辐射的贡献所产生的质量和角动量的时空的变化。作为演示,我们计算的广义红移$U$的轨道频率的函数$Ω_r$和$Ω_ϕ$的线性顺序的质量比,规范不变的措施,由于自相互作用的轨道的保守修正。在Schwarzschild中,所得结果在精度上超过了文献中已有的结果,并对$U$的后牛顿展开式中的一些未知4PN和5PN项找到了新的估计.在克尔,我们提供了完全新颖的值$U$偏心赤道轨道。完整的自作用力的计算将出现在即将发表的论文中。
2020-05-25 gr-qc
The peeling in the "very external region" of non linear perturbations of the Kerr spacetime
设初始数据度规$\overline{g}$是Kerr时空的$Σ_0$上的诱导度规,它位于以原点为中心的球$B_{R_0}$之外(具有质量$M$和角动量$J$,其比值$J/M$取决于$R_0$的大小)加上小的修正,其在类空无穷远处的衰减速度比$r^{-3}$快;设在同一区域中,对称张量$\overline{k}$是Kerr时空的第二基本形式加上在类空无穷远处衰减比$r^{-4}$快的小修正,令$\overline{g}$和$\overline{k}$满足约束方程。然后,利用\cite{Ch-Kl:book}和\cite{Kl-Ni:book}以前的结果,在$B_{R_0}$的影响区域之外的全局时空的外部区域的全局存在性如下。在这个外部区域中,黎曼张量的各个分量沿着与“剥离定理”一致的出射零方向衰减。
2009-01-21 gr-qc
Scalar and Spinor Perturbation to the Kerr-NUT Spacetime
我们研究了Kerr-NUT时空中的标量和旋量微扰,即Klein-Gordan方程和Dirac方程。该度规在对偶变换下是不变的,该对偶变换一方面涉及质量和NUT参数的交换,另一方面涉及径向和角度坐标的交换。我们表明,这种不变性也共享的标量和旋量扰动方程。此外,通过对偶变换,可以从克尔解到对偶克尔解,反之亦然,这同样适用于微扰方程。特别是,事实证明,传入的标量和旋量场的势垒是较高的双克尔比克尔。我们还讨论了视界和奇点的存在性。
2004-06-09 astro-ph gr-qc
Scalar perturbations on the background of Kerr black holes in the quadratic dynamical Chern-Simons gravity
研究了动态Chern-Simons修正引力场中Kerr黑洞背景的标量扰动,其中标量场与Chern-Simons项具有二次耦合.特别地,利用双曲叶理方法,在时域内数值研究了标量扰动的晚期尾。研究发现,Kerr黑洞在参数空间的某个区域内受到线性扰动时会变得不稳定,该区域依赖于扰动模的调和方位角指数$m$.这可能表明,在这个理论中的一些克尔黑洞将自发地标度化为非克尔黑洞。
2019-02-21 gr-qc hep-th
Response of a Kerr black hole to a generic tidal perturbation
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理中心);Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学促进协会);Washington State University(华盛顿州立大学)
该研究推导了不同类型克尔黑洞在任意潮汐微扰下的响应与潮汐勒夫数,明确了各类微扰下勒夫数的零值与非零情形,还发现非零动态勒夫数会随自旋权重符号改变而修正,深化了黑洞潮汐性质的认知。
2025-10-28 gr-qc hep-th
Bounds for axially symmetric linear perturbations for the extreme Kerr black hole
利用守恒能量得到了极端Kerr黑洞轴对称线性扰动的简单积分界。从这些估计,我们推导出点态边界的扰动以外的地平线。
2015-01-15 gr-qc math-ph math.MP
Metric perturbations of Kerr spacetime in Lorenz gauge: Circular equatorial orbits
本研究用新变量分离法构建克尔时空赤道圆轨道致密天体的洛伦兹规范度规微扰,经2+1D时域代码验证一致,可支持未来高精度二阶自力计算,还可推广至其他轨道。
2024-06-01 gr-qc
Next-to-leading order corrections to scalar perturbations of Kerr-anti-de Sitter black holes
本文通过引入次领头阶贡献改进了小 Kerr-anti-de Sitter 黑洞标量扰动谱的分析,显著提升了依赖自旋的本征频率实部与数值计算的一致性,并将大部分自旋下虚部误差降至 60% 以下。
2025-03-03 gr-qc
Algebraically special perturbations of the Kerr black hole: a metric formulation
Arnold Sommerfeld Center for Theoretical Physics(阿诺德·索末菲理论物理中心);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与技术中心);Univ de Lyon, ENS de Lyon, Laboratoire de Physique, CNRS UMR 5672(里昂大学,巴黎高等师范学院,物理实验室,法国国家科学研究中心)
本文针对Kerr黑洞代数特殊线性扰动,建立纯度规表述,推导耦合波动方程并给出小自旋至三阶的解析算法,还构造了零模及NUT、加速荷扰动。
2025-10-06 gr-qc hep-th
Numerical computation of second order vacuum perturbations of Kerr black holes
出于理解任意快速旋转Kerr黑洞周围的主导阶非线性引力波相互作用的愿望,我们描述了一个数值代码,旨在计算二阶真空扰动这样的时空。在(arXiv:2008.11770)中给出了我们使用的形式主义的一般性讨论;在这里,我们展示了如何在特定的坐标和四元组条件下数值实现该形式主义,并给出了具有无量纲自旋参数$a=0.7$和$a=0.998$的黑洞的示例结果。我们首先求解线性微扰Weyl标量$Ψ_4^{(1)}$的Teukolsky方程,然后从$Ψ_4^{(1)}$直接重构时空度规,最后求解二阶微扰Weyl标量$Ψ_4^{(2)}$的动力学.这个代码是第一步,更通用的二阶代码,我们概述了我们的基本方法可以进一步发展,以解决当前的问题,包括扩展分析的振铃在黑洞合并之前的线性制度,探索引力波“湍流”附近的极端克尔黑洞,并研究物理的极端质量比inspiral。
2021-05-18 gr-qc
Time-domain analysis of scalar perturbations of Kerr--Newman black holes with Chern--Simons and Maxwell couplings
Jiangxi Normal University(江西师范大学);Sogang University(西江大学);Xihang University(西航大学)
本文通过线性标量扰动分析Kerr--Newman黑洞在Chern--Simons和Maxwell耦合下的标量化阈值,发现不同耦合参数下阈值分支的合并行为。
2026-10-06 gr-qc
The superradiant stability of Kerr-Newman black holes
本文通过引入Kerr黑洞y的条件,讨论了Kerr-Newman黑洞的超辐射稳定性。此外,将Kerr-Newman黑洞中最小耦合标量微扰的运动方程分为角向和径向两部分。Hod证明了当质量为\cite{12}时,Kerr黑洞在大质量标量扰动下是超辐射稳定的,其中$μ$为质量.在本文中,这里添加了一个新的变量y,以扩展上述文章的结果。当$\sqrt{2(a^2+Q^2)}/{r^2_+}< ω< m\varOmega_H+q\varPhi_H$,特别是$μ\ge \sqrt{2}(m\varOmega_H+q\varPhi_H)$时,因此Kerr-Newman黑洞当时是超辐射稳定的。
2022-07-23 gr-qc
Superradiant stability of the Kerr black holes
研究了Kerr黑洞与大质量标量微扰系统的超辐射稳定性。以前证明了当$μ\geq \sqrt{2}mΩ_H$,其中$μ$是标量的固有质量,$m$是标量模的方位角数,$Ω_H$是Kerr黑洞视界的角速度时,该系统是超辐射稳定的.我们的研究是对这一结果的补充。我们解析地证明了在补参数区域$μ<\sqrt{2}mΩ_H$中,当标量微扰和Kerr黑洞的参数满足两个简单的不等式$ω<\fracμ{\sqrt{2}}$,~ $\frac{r_-}{r_+}<0.802$时,系统也是超辐射稳定的.
2019-10-08 gr-qc
Gravitational perturbations of the Kerr geometry: High-accuracy study
我们提出的结果从一个新的代码计算引力扰动的克尔几何。这个新的代码小心地保持高精度,使我们能够获得高精度的克尔时空的引力准正规模式的解决方案。这个新的代码的一部分是一个实施的频谱方法来解决角Teukolsky方程,据我们所知,还没有被用于确定准正规模式。我们把注意力集中在两个主要领域。首先,我们探讨了这些准正规模式的行为在极端极限的克尔,其中某些模式的频率接近积累点的实轴。我们比较我们的结果与最近的分析预测的行为,这些模式附近的积累点,发现很好的协议。第二,我们探讨的模式,在史瓦西极限的特殊频率$Mω=-2i$的解决方案的行为。我们的高精度方法使我们能够比以前的数值研究更接近史瓦西极限。与以前的工作不同,我们发现这个特殊的频率附近的行为与分析预测非常一致。我们包括我们的方法的详细描述,并利用融合Heun微分方程的理论。特别是,我们利用合流Heun多项式,以帮助阐明一些争议的存在,或不,在某些特殊的频率在史瓦西极限的准正常和总传输模式。
2014-11-19 gr-qc
Kerr-(Anti-)de Sitter Black Holes: Perturbations and quasi-normal modes in the slow rotation limit
我们研究了缓慢旋转的Kerr-(Anti-)de Sitter黑洞时空中标量场、矢量场和张量场的微扰,给出了新的和现有的薛定谔风格的主方程,每种类型的微扰都达到黑洞自旋$a$的线性阶.对于每种类型的字段,我们计算的基本准正常模式频率的解析表达式。这些频率相比,现有的结果Schwarzschild-de Sitter,缓慢旋转克尔,缓慢旋转克尔-德西特黑洞。在所有情况下,发现良好的协议之间的解析表达式和数值计算的频率。此外,轴向和极性的引力频率被证明是等谱线性顺序在$a$的所有情况下以外的非零$a$和$Λ$。
2018-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Aretakis Hair for Extreme Kerr Black Holes with Axisymmetric Scalar Perturbations
本文研究了极端Kerr时空中轴对称标量扰动的演化,测量了由模式耦合激发的模式与视界电荷,发现近场初始数据的Aretakis常数与Ori-Sela前置因子存在线性关系,从而将无毛定理的违反扩展至模式耦合情形。
2023-04-13 gr-qc
Massive Scalar Perturbation of Extremal Rotating Braneworld Black hole: Superradiant Stability Analysis
分析了膜世界极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在大质量标量扰动下的超辐射稳定性。这些黑洞解与四维黑洞解的不同之处在于潮汐电荷的存在,潮汐电荷与电荷不同,可以取正值和负值,并带有额外维度的特征。我们考虑有质量标量场对膜几何的扰动。从标量场的径向运动方程出发,求出了标量场感受到的有效势。对于超辐射稳定性,视界之外不应该有任何有效势阱。利用这个条件,我们确定了超辐射稳定性的参数空间,它依赖于黑洞和微扰的参数。在Kerr-like极值膜世界黑洞的情况下,我们得到了在大质量标量扰动下超辐射稳定性的潮荷界。类似地,对于慢旋转的Kerr-Newman类极端膜世界黑洞,我们得到了黑洞与标量场的质荷比乘积的一个下界,使得系统是超辐射稳定的.
2021-09-01 gr-qc
Gedanken experiments at high-order approximation: Kerr black hole cannot be overspun
Sorce和Wald提出了一种新的gedanken实验来检验Kerr-Newmann黑洞中的弱宇宙监督猜想(WCCC)。然而,他们的讨论只包括扰动的二阶近似,并且存在一个最优条件,使得WCCC的有效性由高阶近似决定。因此,本文将他们的讨论推广到高阶近似,研究了近极值Kerr黑洞中的WCCC。在假设时空满足稳定性条件,微扰物质场满足零能条件下,基于Iyer和Wald的Noether荷方法,完整地计算了前四阶微扰不等式,并讨论了相应的超旋Kerr黑洞的gedanken实验.结果表明,在四阶微扰近似下,近似极值Kerr黑洞不可能被破坏.然后,利用数学归纳法,严格证明了当一阶$(n-1)$扰动不等式饱和时,$n$一阶扰动不等式的存在性.利用这些结果,我们讨论了Gedanken实验的$100$一阶近似,发现Kerr黑洞中的WCCC在高阶微扰近似下是成立的.我们的研究表明,在微扰水平下,Kerr黑洞可能严格满足WCCC.
2021-08-07 gr-qc hep-th
Gravitational perturbations from NHEK to Kerr
我们重新审视(近)极端克尔黑洞的线性轴对称引力扰动谱。我们的目的是消除那些扰动,负责偏离极值,并将它们与线性化的扰动处理的纽曼-彭罗斯形式主义。对于(近)极端克尔解的近视界区域,即(近)NHEK背景,我们提供了轴对称模式的完整表征。这涉及到一个无限的传播模式塔,以及更微妙的低洼模式扇区,这些扇区包含着使黑洞远离极端的变形。我们的分析包括它们对线元的影响,它们对NHEK几何周围的Iyer-Wald电荷的贡献,以及如何将它们重构为Kerr上的引力扰动。我们详细介绍了如何沿角变量的正则性条件修改的动力学性质的低洼部门,特别是他们的作用,近AdS $_2$全息的新发展。
2021-07-26 gr-qc hep-th
Superradiant stability of the Kerr black hole
本文用代数方法证明Kerr黑洞在互补参数区域对特定标量扰动的稳定性,补充了Hod的结果,为超辐射稳定条件提供新证据。
2023-12-25 gr-qc
Quantum entropy of the Kerr black hole arising from gravitational perturbation
本文利用四元组模型和t Hooftmann brick-wall模型研究了引力扰动下Kerr黑洞的量子熵。结果表明,引力子自旋对次超前修正的影响依赖于自旋的平方和黑洞的单位质量角动量,对数值的贡献随$a/r_+$的不同而有正、零和负的变化.
2001-06-27 gr-qc hep-th
Gravitational perturbations of a Kerr black hole in $f(R)$ gravity
修正后的引力理论通常包含广义相对论作为极限情况。这个包含性质意味着克尔度规是许多理论族所共有的。例如,所有具有消失常数项的解析$f(R)$理论都承认克尔解。然而,在任何给定的理论中,引力场对天体物理扰动的响应都依赖于场方程的结构。因此,即使黑洞是克尔,基本理论原则上也可以通过引力扭曲来探索。本文利用Newman-Penrose方法研究了$f(R)$引力场中Kerr黑洞的线性扰动.我们表明,在广义相对论中,方程的扰动度规,这取决于二次项的功能$f$,完全解耦。
2019-05-21 astro-ph.HE gr-qc
A Positive-Definite Energy Functional for the Axisymmetric Perturbations of Kerr-Newman Black Holes
本文借助 Carter-Robinson 恒等式与轴对称哈密顿约化,为任意次极端 Kerr-Newman 黑洞的线性引力-电磁耦合扰动构造并证明了一个守恒的正定能量泛函。
2021-05-26 gr-qc
Critical Exponents of Extremal Kerr Perturbations
我们表明,极端克尔黑洞的标量,电磁和引力扰动下的近视界,晚时间标度对称的背景度规是渐近自相似的。这说明了阿雷塔基斯不稳定性(横向导数的增长)作为一个与涌现对称性相关的临界现象。我们计算每一个模式的临界指数,它相当于它的衰减率。从对称性论证可以得出,尽管横导数增加,但所有一般协变标量都衰减为零。
2018-04-02 gr-qc hep-th
Scalar and spinor perturbation to the most generalised Kerr-NUT space-time
研究了Kerr-NUT时空的标量和旋量微扰,即Klein-Gordan方程和Dirac方程。该方程组在引力、电荷和磁荷、径向坐标和角坐标以及场的径向分量和角分量之间的对偶变换下是不变的。我们将方程分解为径向部分和角向部分求解。此外,如果已知Kerr时空中的Klein-Gordan方程组和Dirac方程组及其相应的解,在对偶变换下,对偶Kerr时空中的Klein-Gordan方程组和Dirac方程组及其相应的解也是存在的。给出了几个解决方案的例子。我们讨论视界和奇点条件。
2004-01-22 astro-ph gr-qc