Cosmic String Loop Collapse in Full General Relativity
本文首次利用3+ 1维数值相对论对阿贝尔希格斯宇宙弦进行了完全广义相对论动力学模拟。聚焦于宇宙弦环，我们证明了它们由于张力而坍缩，并且可以（i）解绕和分散或（ii）形成黑洞，这取决于它们的张力$Gμ$和初始半径。我们表明，这些结果可以预测使用箍猜想推导出的近似公式，并认为它是独立的场相互作用。我们提取了黑洞形成过程中产生的引力波波形，并表明它是由$l=2$和$m=0$模式主导的。我们还计算了在这样的坍缩过程中发射的总引力波能量，作为初始宇宙弦环总质量的$0.5\pm 0.2~ \%$，弦张力为$Gμ=1.6\times 10^{-2}$，半径为$R=100~M_{pl}^{-1}$。我们利用我们的结果对平面宇宙弦环的产生率提出了一个限制，即$N \lesssim 10^{-2}~\mathrm{Gpc}^{-3}~\mathrm{yr}^{-1}$。
2019-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational collapse and singularity avoidance of a homogeneous dust fluid on a brane with timelike extra dimension
本文研究Shtanov Sahni膜世界模型中均匀尘埃云的引力坍缩，发现膜张力保持有限，标量曲率有界，从而规避了奇点形成。
2025-10-23 gr-qc
Gravitational Collapse and Black Hole Thermodynamics In Braneworld Scenario
我们研究了嵌入具有额外类时维的5维体中的4维洛伦兹膜的引力坍缩动力学。通过考虑纯尘埃的膜上的崩溃，我们得到一个弹跳FLRW内部解决方案，并将其与校正史瓦西外部几何。在物理域中考虑的参数的解决方案，分析扩展建立，表现出外部事件视界和柯西地平线，类似于Reissner-Nordström解决方案。对于这样一个外部几何，我们研究了霍金辐射中体膜修正的影响。在这种情况下，该模型扩展了贝肯斯坦的黑洞的几何热力学准极值配置，与膜张力的变化相关的法律中的一个额外的工作项。我们还提出了一个简单的统计力学模型的熵的反弹塌缩物质的量子化其波动和构建相关的配分函数。这个熵与几何熵的不同之处在于一个与极端黑洞的面积成比例的附加常数，并且满足类似的热力学热力学第一定律。两个熵之间可能的连接进行了讨论。
2012-12-11 gr-qc
Runaway Collapse of Witten Vortex Loops
我们考虑一般家庭的世界片弦模型中的带电圆形宇宙弦的一般性质。然后，我们专门研究卡特和彼得最近提出的模型。这个模型很好地描述了Witten最初发现的超导宇宙弦的特征。我们推导出一个显式表达式的潜在的确定的动态字符串，我们提出了显式表达式的字符串张力和能量密度作为一个函数的弦环半径。我们还得到明确的表达式摆动和摆动速度（横向和纵向扰动的速度，分别）。我们表明，收缩的均匀带电的字符串基本上是由字符串的张力（大的循环半径）和由{ \it有限}库仑障碍（小的循环半径）。我们认为，一个均匀带电的回路在库仑势垒和其最终崩溃到一个带电点的畅通无阻的收缩。最后讨论了这种效应对可能形成的裸奇点的影响，这违反了宇宙审查假说。
1996-04-22 gr-qc hep-th
Inflation versus collapse in brane matter
研究了庞加莱对称性自发破缺引起的基本膜到其世界片多重态的映射。本文证明了南武-戈德斯通多重态场的相互作用拉格朗日量在ws上对$R^2$引力进行编码，并假定SO（D-p-1）规范耦合$k_{p}$的幂律$k_{p}\sim T_{p}^{\frac{3-p}{2(p+1)}}$是p膜张力$T_{p}$的函数.它指出膜物质中存在渐近自由和限制相。它们与膜的坍缩和膨胀的联系进行了讨论。
2017-11-14 gr-qc hep-th
Where does the physics of extreme gravitational collapse reside?
大质量恒星的引力坍缩表明了广义相对论相对于牛顿引力最严重的偏差：视界和时空奇点的形成。这两个特征都被证明是深层物理发展的催化剂，特别是当与量子力学原理相结合时。尽管如此，很少有人指出，几乎不可能将所有这些发展结合成一个统一的理论模型，同时保持合理的前景，独立的实验证实其不同部分。在本文中，我们回顾了当前的理论理解的物理学的引力坍缩，以突出这种紧张局势，说明的立场，标准的观点蒸发黑洞的立场。这是讨论最近提出的一项建议的动机，该建议提供了相反的观点，由一组几何表示，这些几何将经典奇异行为正则化，并将近视界史瓦西几何的修改作为起源于高曲率区域的非微扰紫外效应传播的结果。我们提出了一个广泛的探索的必要步骤，明确建设这些几何形状，并讨论这个建议如何可能会改变我们目前的理解天体物理黑洞，甚至提供检测真正的紫外线对未来的引力波实验的可能性。
2015-10-16 gr-qc
Raychaudhuri's equation and aspects of relativistic charged collapse
我们使用Raychaudhuri方程来探讨与带电介质的引力坍缩有关的某些方面。目的是确定麦克斯韦场施加在流体上的应力，并讨论其潜在的影响。特别注意那些抵抗收缩的应力。在研究了一般情况之后，我们考虑了导电性差和导电性高的两个相反的极限。在前者中有电场但没有电流，而在后者中情况正好相反。当电导率较低时，我们发现阻止坍缩的主要因素是过量电荷引起的库仑力。另一方面，在理想磁流体力学（MHD）极限下，最强的阻力似乎来自磁力线的张力。在这两种情况下，我们讨论是否以及如何上述阻力可能会停止收缩，并提供了一组条件，使这种情况可能发生。
2010-11-17 astro-ph.CO gr-qc
Surface Tension and Negative Pressure Interior of a Non-Singular `Black Hole'
当半径为$R\le\frac{9}{8}R_s=\frac{9}{4}GM$时，静态球对称坍缩恒星的常密度内部Schwarzschild解具有发散压力。我们表明，这种分歧是可积的，并诱导一个非各向同性的横向应力有限红移表面张力上的半径$R_0=3R\sqrt{1-\frac{8}{9}\frac{R}{R_s}}$的球面。对于$r < R_0$，内部Schwarzschild解呈现负压。当$R=R_s$时，表面被定域在史瓦西半径$R_0=R_s$上，而解在$r<R_s$内部的任何地方都有恒定的负压$p =-\barρ$，从而描述了一个引力凝聚星，一个完全坍缩的非奇异状态，已经在经典广义相对论中固有并被预测。凝聚星表面的红移表面张力由$τ_s=Δκ/8πG$给出，其中$Δκ=κ_+-κ_-=2κ_+=1/R_s$是内外史瓦西解之间相等和相反的表面引力之差。第一定律，$dM=dE_v+τ_s dA$被认为是一个纯粹的力学经典关系在零温度和零熵，描述的体积能量和表面能的变化分别。由于没有事件视界，这种非奇异引力凝聚星的史瓦西时间t是一个整体时间，与量子理论中的幺正时间演化完全一致。$p=-\barρ$内部充当散焦透镜，使光线穿过凝聚体，从而使成像特征与经典黑洞不同。对具有物理表面的引力凝聚星与黑洞的进一步观测测试是离散的表面振荡模式，这应该可以通过它们的引力波特征来检测。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Demystifying Relativistic Quantum Collapse
Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
本文系统性反驳了相对论性量子坍缩理论面临的概念异议，阐述了其技术挑战，指出该理论是克服标准量子理论概念局限的有前景的完全相对论性量子框架路径。
2026-08-28 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Gravitational-wave signatures of primordial black hole clusters and the imprint of an early dense-core collapse
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理研究所）
针对原初黑洞团自旋产生与宇宙学存续的矛盾，本研究提出致密核心+延展暗晕的结构模型，通过N体模拟揭示其引力波特征，为引力波观测解读提供新框架。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Spontaneous wave function collapse from non-local gravitational self-energy
State University of Tetovo（泰托沃国立大学）；California State University, Fresno（加州州立大学弗雷斯诺分校）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaco（天文与空间科学研究所）
本文基于非局部引力自能，探讨了量子叠加原理与等效原理在 semiclassical 背景下的矛盾，证明了引力作用下叠加态的不稳定性，并推导出与系统质量成反比的自发塌缩时间。
2026-04-22 gr-qc hep-th quant-ph
Primordial black holes from cusp collapse on cosmic strings
原初黑洞是宇宙学和天体物理学的重要研究对象，作为暗物质候选者和引力波的潜在来源，受到了广泛的关注。一种可能的PBH形成机制是宇宙弦的引力坍缩。到目前为止，关于宇宙弦产生PBH的全部文献都集中在（准）圆形宇宙弦环的坍缩上，这只占宇宙环总数的一小部分。在这里，我们证明了一种新的PBH形成机制：崩溃的一小部分宇宙弦附近的尖点。使用箍猜想，我们表明，崩溃是不可避免的，每当一个尖点出现在一个宏观大的循环，形成一个PBH的静止质量小于质量的循环的一个因素的无量纲弦张力的平方，$(Gμ)^2$。由于尖点是宇宙弦环的一般特征，并且不依赖于像圆形坍缩这样的精细调谐的环结构，这意味着宇宙弦产生的PBH比以前认识到的要多得多。由此产生的PBH是高度旋转的，并被提升到超相对论速度;它们占据了BH质量自旋参数空间的一个独特区域，因此是宇宙弦的“吸烟枪”观测特征。我们推导出新的约束$Gμ$从尖点塌陷PBH的蒸发，并更新现有的约束$Gμ$从引力波搜索。
2020-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New gravitational-wave templates for metastable cosmic strings: Loop breaking versus network collapse
University of Münster（明斯特大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了稳定宇宙弦的引力波背景，区分环破裂和网络崩溃的时间尺度，提出三参数模型统一了标准和准稳定弦的建模。
2026-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum-corrected gravitational collapse and multi-messenger signatures: Beyond spherical symmetry in loop quantum gravity
Hanoi Pedagogical University No. 2（河内师范第二大学）
本文在扩展AOS圈量子引力模型中引入非球面微扰，研究量子修正引力坍缩的多信使特征，揭示了反弹阶段量子几何效应激发非对称扰动并产生引力波暴与电磁对应体，为量子引力提供了可检验的预测。
2025-11-06 gr-qc hep-ph
Gravity in the Randall-Sundrum Brane World
本文讨论了Randall-Sundrum膜世界中孤立物质源产生的弱引力场。在两个膜的张力相反的情况下，线性化的Brans-Dicke（BD）的重力恢复在任一壁，不同的BD参数。在具有正张力的壁上，只要壁之间的分离大于AdS半径的4倍，BD参数大于3000。对于负张力壁，BD参数始终为负，但大于-3/2。无论哪种情况，另一面墙上的阴影物质都会吸引到我们身上。对于相同的牛顿质量，来自阴影物质的光偏转比来自普通物质的光偏转弱25%.因此，如果单纯地通过透镜效应来测量，包含阴影暗物质的聚集物体的有效质量将被低估。对于正张力的单壁情形，爱因斯坦引力在壁面上恢复到首阶，如果源是静止的，则场保持在壁面附近局部化。我们计算了非相对论性球形物体线性化引力场的Kaluza-Klein修正，发现在大距离处，度规不同于Schwarzschild解.我们相信我们的线性化解对应于膜上物质引力坍缩后远离视界的场。
2000-02-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Linear matter density perturbations in the $Λ_{\rm s}$CDM model: Examining growth dynamics and addressing the $S_8$ tension
本文研究$\Lambda_{\rm s}$CDM中晚期AdS-dS转变对线性物质扰动增长的影响，通过解析增长率与增长指数解释LSS观测的$f$值，为缓解$S_8$张力提供方案。
2025-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational collapse and black hole evolution: do holographic black holes eventually "anti-evaporate"?
我们研究膜世界中致密天体的引力坍缩。我们首先论证，五维测地线的规则性不允许膜上物质的能量-动量张量具有（阶梯状）不连续性，而这在四维广义相对论的情况下是允许的，因此紧致源必须有大气。在物质是没有耗散的球对称尘埃云的简化假设下，我们可以找到坍缩恒星一般“蒸发”并在（表观）视界形成时接近霍金行为的条件。随后，视视界演化到大气中，膜度规上的反作用减少了蒸发，蒸发一直持续到恒星的有效能量消失。这发生在一个有限的半径，和恒星之后重新膨胀和“反蒸发”。我们澄清，以色列交界处的条件在膜（全息相关的物质痕迹异常）和外尔张量的投影在膜上（全息解释为量子反反应的膜度量）有助于总能量，分别作为一个“反蒸发”和“蒸发”项。最后，我们评论了耗散可能产生的影响，并获得了膜张力的新的严格界限。
2005-05-20 astro-ph gr-qc hep-ph
The gravitational waves from the collapsing domain walls in the complex singlet model
本文研究了在标准模型的复单重态扩展中CP对称性自发破缺引起的CP畴壁和由此产生的引力波。我们在模型参数空间上施加来自真空解的么正性、稳定性和全局极小的约束。通过数值求解相关场方程，得到了CP畴壁轮廓和畴壁张力。然后将显式的CP破坏项作为偏置项引入到势中，使畴壁不稳定和坍塌，并考虑了BBN对能量偏置的限制。为了获得足够强的引力波信号，要求畴壁张力$σ$至少为$σ/{\rm TeV}^3 \sim \mathcal{O}(10^3)$。我们发现，在未来的SKA和/或DECIGO计划中，当典型的质量尺度至少为$\sim \mathcal{O}(10)$ TeV，显式CP破坏项小到$\mathcal{O}(10^{-29}) - \mathcal{O}(10^{-27}) $时，可以探测引力波.因此，来自坍缩畴壁的引力波为高能尺度下极小CP破坏的探测提供了补充。
2020-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational wave bursts induced by r-mode spin-down of hybrid stars
我们发现，突然的变化，在混合星的组成和结构可以触发其快速自旋下降，引起的r-模式不稳定性。这个过程的不连续性是由于强子物质和夸克物质之间的表面张力，特别是在混合相中夸克物质的新结构成核所需的超压。恒星内部随之发生的小型坍缩可以产生高能引力波爆发。该模型的预测和2001年期间由EXPLORER和NAUTILUS探测器发现的爆发信号之间的可能联系也进行了调查。
2005-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
