Iron K$α$ line of Kerr black holes with scalar hair
最近,在四维爱因斯坦引力中发现了一族与复杂的大质量标量场最小耦合的多毛黑洞~ \cite{hbh}。除了质量$M$和自旋角动量$J$之外,这些物体还具有诺特电荷$Q$的特征,测量标量头发的数量,这与高斯定律无关,并且不能在空间无限远处测量。引入无量纲的标量头发参数$q$,从0到1,我们恢复(一个子集)克尔黑洞的$q=0$和家庭的旋转玻色子星的$q=1$。在本文中,我们探讨的可能性测量$q$天体物理黑洞与当前和未来的X射线任务。我们研究了铁K $α$线预期在反射光谱的这种毛茸茸的黑洞,我们模拟观察朱雀和eXTP。作为概念的证明,我们指出,通过分析一个毛状黑洞的样本,目前的观测已经可以约束标量头发参数$q$,因为$q$接近1的黑洞将有铁的线肯定不同于我们在现有数据中观察到的。我们的结论是,一个详细的扫描的整个空间的解决方案,以及来自未来的X射线任务,如eXTP的数据,将能够把相关的限制与标量头发克尔黑洞的天体物理实现。
2016-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Extremal Kerr-Newman black holes with extremely short charged scalar hair
最近证明的“无短发”定理断言,如果球对称静态黑洞有头发,那么这头发(外场)必须延伸到相应黑洞时空的零圆测地线(“光子球”)之外:$r_{\text{field}}>r_{\text{null}}$。在本文中,我们提供了令人信服的证据表明,该界限可以{ \it违反}的{ \it非}球对称毛状黑洞配置。为此,我们分析探讨的物理性质的云克尔-纽曼黑洞时空-带电旋转黑洞,支持线性静态带电标量配置在其外部区域。
2017-07-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Kerr black holes with synchronised hair: an analytic model and dynamical formation
East和Pretorius(arXiv:1704.04791)利用完全非线性的数值模拟成功地演化出了克尔黑洞(BH)的超辐射不稳定性,这种不稳定性是由大质量的复杂矢量场触发的。演化终止于与旋转BH视界同步的矢量场凝聚的静止状态。我们发现这些端点是同步Proca头发的Kerr BH的基本状态。从这些模拟的“实验数据”的动机,我们建议一个通用的(即场自旋独立),具有准克尔地平线,适用于弱发制度的同步头发的BH的子集的分析模型。比较这个模型与完全非线性数值解的BH与同步标量或Proca头发,我们表明该模型是准确的毛BH,可能会出现动态超辐射,其域,我们确定。
2017-06-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadows of Kerr black holes with and without scalar hair
对于观测者来说,黑洞(BH)阴影是黑洞在天空中的明显图像,这是由于附近辐射的引力透镜,由外部源发射。最近一类解决方案称为克尔BH标量头发拥有较小的阴影比相应的克尔BH,在某些条件下,可以出现新的异国情调的阴影形状。因此,这些毛茸茸的黑洞可能为未来的实验提供新的阴影模板,如事件视界望远镜。为了获得阴影,向后光线跟踪算法进行了简要介绍,其次是数值例子的阴影的克尔黑洞标量头发与克尔类似物的对比。此外,克尔阴影的解析解推导出封闭形式的ZAMO观察者在任意位置。
2016-05-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Effective stability against superradiance of Kerr black holes with synchronised hair
具有同步毛发的克尔黑洞[arXiv:1403.2757,arXiv:1603.02687]是无毛发猜想的反例,在广义相对论中,它与服从所有能量条件的简单物质场(质量为$μ$)最小耦合。由于这些解像克尔一样有一个能区,所以它们一直有可能受到超辐射不稳定性的影响,这与克尔导致它们动力学形成的过程相同。最近的一项突破[arXiv:1711.08464]证实了这种不稳定性,并计算了解决方案样本的相应时间尺度。我们讨论如何这些结果和其他观测支持两个结论:$1)$从克尔极限开始,头发的增加固定耦合$μM$(其中$M$是BH质量)增加的时间尺度的不稳定性; $2)$有头发的解决方案,这个时间尺度,天体物理学黑洞质量,大于宇宙的年龄。后一个结论引入了有限的、但与物理相关的有效稳定性概念。前一个结论,使我们能够确定一个天体物理上可行的域,这种有效稳定的毛茸茸的黑洞,发生,保守,为$Mμ\lesssim 0.25$。这些是动态形成的多毛黑洞,从克尔的超辐射不稳定性,在天体物理时间尺度内,但其自身的超辐射不稳定性只发生在宇宙学时间尺度内。
2018-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Magnetized accretion disks around Kerr black holes with scalar hair - I. Constant angular momentum disks
随着引力波通道和电磁波通道中新的观测数据的收集,测试黑洞的真实性质--无毛假设--将在未来几年变得越来越精确。本文研究了具有同步标量头发的Kerr黑洞的数值生成时空,并建立了它们周围磁化厚盘(或环面)的稳态模型。我们的方法假设圆盘不是自引力的,它们服从多方状态方程,它们的比角动量的分布是恒定的,并且它们是边缘稳定的,即圆盘完全填满它们的罗氏瓣。此外,与文献中现有的方法相反,我们的模型是热力学相对论的,因为流体的比焓可以采用显著大于1的值。我们研究了吸积环的形态和性质对所考虑的黑洞类型的依赖关系,从具有不同自旋参数的纯Kerr黑洞,即从Schwarzschild黑洞到接近极值Kerr黑洞,再到具有不同ADM质量和视界角速度的标量头发的Kerr黑洞.两种类型的黑洞的磁盘属性之间的比较。在这项研究中讨论的磁化,平衡盘模型的序列可以被用来作为初始数据的数值相对论代码,以调查其动态(非线性)的稳定性,并与射线跟踪代码串联使用,以获得合成图像的黑洞(即阴影)在天体物理学相关的情况下,光源是由一个发射吸积盘。
2018-11-28 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical imaging of Kerr black holes with scalar hair
我们解决了一个家庭的变形克尔黑洞(BH)的天体物理成像。这些是静止的、渐近平坦的黑洞(BH)时空,是广义相对论与一个大质量的、复杂的标量场最小耦合的解:带标量头发的克尔黑洞(KBH sSH)。这样的黑洞从真空克尔解分叉,可以被看作是旋转玻色子星内的视界。在最近的一封信中,KBHsSH可以表现出与真空对应物非常不同的阴影。然而,其中的设置认为光源是离BH足够远的天球。在这里,我们分析KBHsSH周围的发射环面的物质,模拟一个更现实的天体物理环境,并研究相应的光透镜所看到的一个非常遥远的观察者,适当地模拟地面观测的Sgr A*。我们发现,KBHsSH和可比的真空克尔BH之间的成像差异仍然存在,虽然不那么戏剧性的比观察到的相应的阴影在以前的设置。特别是,我们强调两个观测值,可能允许区分KBHsSH和克尔BH。第一个是光子环(在克尔时空中)或透镜环(在KBHSH时空中)的角尺寸,后者在充分非克尔时空中要小得多。第二个是强度分布中存在边缘(克尔时空中的光子环)。对于非常非克尔型的KBHsSH,该边缘可以消失。因此,对BH候选者进行足够精确的甚长基线干涉观测可以约束该模型,这是合理的。
2016-10-19 astro-ph.HE gr-qc
Kerr black holes with scalar hair
我们提出了一个家庭的解决方案,爱因斯坦的引力最低限度地耦合到一个复杂的,大量的标量场,描述渐近平坦,旋转的黑洞与标量头发和一个定期的地平线。这些多毛的黑洞(HBH)由旋转支撑,没有静态限制。除了质量M和角动量J,它们还携带一个守恒的、连续的诺特电荷Q,用来测量标量头发。HBH在超辐射不稳定性的阈值处从克尔度规分支出来,并在消失视界区域的极限处还原为自旋玻色子星。它们与Kerr黑洞重叠一组(M,J)值。一个单一的基灵向量场保持的解决方案,正切的零测地线生成器的事件视界。与克尔解相比,HBH可以表现出明显的物理差异,例如J/M^2>1,四极矩大于J^2/M,最内层稳定圆轨道处的轨道角速度更大。连接到克尔几何的HBH家族应该存在于具有更一般的自相互作用的标量(和其他)模型中。
2014-05-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadows of Kerr black holes with scalar hair
利用后向光线追迹方法研究了具有标量头发的Kerr黑洞的阴影. KBHsSH在Kerr黑洞和玻色子星(BS)之间连续插值,因此我们从研究BS引起的光透镜开始。从弱引力区域到强引力区域,BS--它们本身没有阴影--根据产生的透镜效应被分类为:$(i)$非紧凑型,其不产生多个图像; $(ii)$紧凑型,其产生越来越多的爱因斯坦环和整个天球的多个图像; $(iii)$超紧凑,拥有光环,产生无限数量的图像(我们猜想)的自相似结构。KBHsSH的阴影,克尔类地平线和非紧凑的BS类头发,是类似的,但区别于,那些可比克尔BH。但是对于非克尔型视界和超紧凑的BS型头发,KBHsSH的阴影是完全不同的:新的形状出现,尺寸小得多,一个BH的多个阴影成为可能。因此,KBHsSH提供定量和定性的新模板进行中(和未来)的甚大基线干涉测量(VLBI)观测BH阴影,如那些的事件视界望远镜。
2015-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Ergo-spheres, ergo-tori and ergo-Saturns for Kerr black holes with scalar hair
我们最近报道(arXiv:1403.2757),在广义相对论中存在着与一个大质量的复杂标量场最小耦合的带有标量头发的克尔黑洞。这些解决方案之间的玻色子星和克尔黑洞插值。后者有一个众所周知的拓扑S^2的能面(能球),而前者在参数空间的一个区域中发展出一个S^1*S^1的能面(能环面)。我们证明了多毛黑洞总是有一个能区,并且这个能区由能球或能土星--即S^2 \oplus(S^1*S^1)能面--界定。在相空间的解决方案,能环面可以出现从能球断开或夹断从it. We提供了一个启发式的论点,基于一个措施的大小的能区,超辐射不稳定性-这是可能存在的-是弱的毛茸茸的黑洞比克尔黑洞具有相同的全球费用。我们观察到,对于其他旋转的“多毛”黑洞,也应该出现类似土星的、甚至更显著的能表面。
2014-06-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Systematic Study of Event Horizons and Pathologies of Parametrically Deformed Kerr Spacetimes
在广义相对论中,所有真空中的黑洞都用克尔度规来描述,克尔度规只有两个独立的参数:质量和自旋。对这两个参数的唯一依赖性被称为无毛定理。这个定理可以用电磁波或引力波的观测来检验,以绘制候选黑洞周围的时空图,并测量与克尔度规的潜在偏差。几个参数框架已经被构造为无毛定理的测试。由于克尔度规的唯一性,任何这样的参数框架必须违反至少一个无毛定理的假设。这可能导致时空中的病态,例如封闭的类时曲线或奇点,这可能会妨碍在强场制度中使用度规。在本文中,我详细分析了几个参数框架,并明确显示的方式,它们不同于克尔度规。我计算的坐标位置的事件视界在这些度量,如果有的话,使用的方法改编自数值相对论文献。我确定的区域,每个参数偏差是非物理的,以及坐标和参数的范围,每个时空仍然是一个定期的扩展克尔度规,因此,适合于无毛定理的观测测试。
2013-06-13 astro-ph.HE gr-qc
Kerr black holes with Proca hair
贝肯斯坦证明,在爱因斯坦引力最小耦合到一个(或多个)真实的阿贝尔Proca场,静态黑洞(BH)不能有Proca头发。放弃贝肯斯坦的假设,即物质继承时空对称性,我们表明,这个模型承认渐近平坦,固定,轴对称,经常在和外面的事件视界BH与Proca头发,偶数个真正的(或任意数量的复杂)Proca字段。为了建立它,我们首先展示了一个测试,复杂的Proca场可以形成束缚态,具有真实的频率,围绕克尔BH:固定Proca云。这些状态存在于超辐射的阈值。在arXiv:1403.2757中,这种云在线性水平上的存在意味着在非线性水平上存在一个新的BH解族。我们证实了这一预期,并明确构建这样的克尔黑洞与Proca头发(KBHsPH)的例子。对于一个单一的复杂Proca场,这些BH形成了可数的家庭与三个连续的参数(ADM质量,ADM角动量和Noether电荷)。他们从克尔解中分支出来,克尔解可以支持静止的Proca云,当视界尺寸消失时,可以简化为Proca星。我们提出了一个家庭的KBHsPH的存在域,以及它的相空间的ADM量。一些物理性质的解决方案进行了讨论,特别是,与克尔黑洞与标量头发,一些时空区域可以相对于视界反转。我们进一步建立了一个无Proca头发定理静态,球对称BH,但允许复杂的Proca字段有一个谐波的时间依赖性,这表明BH与Proca头发在这个模型中需要旋转,没有静态限制。KBHsPH也与…
2016-03-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing the No-Hair Theorem with Observations of Black Holes in the Electromagnetic Spectrum
根据无毛定理,天体物理学上的黑洞是由它们的质量和自旋唯一描述的。在本文中,我们审查了一个新的框架,检验无毛假设与观测的电磁波谱。该方法是制定一个克尔类时空包含一个四极矩,是独立的质量和自旋。如果无毛定理是正确的,那么与克尔度规四极矩的任何偏差都必须为零。我们将展示如何即将到来的VLBI成像观测的Sgr A* 以及光谱观测的铁线吸积黑洞与IXO可能会导致第一次天体物理测试的无毛定理。
2010-10-22 astro-ph.HE gr-qc
Hairy Black Holes and Null Circular Geodesics
爱因斯坦物质理论中的毛黑洞配置已被发现的研究。我们证明了头发的非平凡行为必须延伸到相应时空的零圆轨道(光子球)之外。我们进一步推测,光子层以上的区域包含至少50%的头发的总质量。我们支持这个猜想与分析和数值结果。
2011-12-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A no-short scalar hair theorem for rotating Kerr black holes
如果一个黑洞有头发,这头发能有多短?这个有趣的问题的部分答案最近由“非短发”定理提供,该定理断言球对称电中性多毛黑洞配置的外部场必须延伸到表征相应黑洞时空的零圆测地线之外。人们自然会想,无短发不等式$r_{\text{hair}}>r_{\text{null}}$是否是所有电中性多毛黑洞时空的一般性质?在本文中,我们提供的证据表明,这个有趣的问题的答案可能是积极的。特别是,我们证明了最近发现的云克尔黑洞时空-非球对称非静态黑洞,支持线性化的大规模标量场在其外部区域-也尊重这个不短发下界。具体地说,我们解析地导出了外部束缚态质量标量云有效长度的下界$r_{\text{field}}/r_+>r_+/r_-$(这里$r_{\text{field}}$是定态束缚态标量场的峰值位置,$r_{\pm}$是黑洞的视界半径)。值得注意的是,这个下界是普适的,因为它与外部标量场的物理参数(固有质量和角谐指数)无关。我们的结果表明,下界$r_{\text{hair}}>r_{\text{null}}$可能是渐近平坦电中性多毛黑洞配置的一般性质。
2017-05-24 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Metric for Rapidly Spinning Black Holes Suitable for Strong-Field Tests of the No-Hair Theorem
根据无毛定理,天体物理学上的黑洞是由它们的质量和自旋唯一表征的,并由克尔度规描述。有人提出了几种偏离克尔度规的参数,以研究电磁波谱和引力波谱中与预期克尔信号不同的观测特征。然而,由于无毛定理,如果这些时空是爱因斯坦场方程的解,那么它们不可能在事件视界之外的任何地方都是正则的;它们通常在外部观察者可以到达的时空区域中以裸奇点或闭合的类时环为特征。对于无毛定理的观测测试,涉及在圆形光子轨道或黑洞周围的最内部稳定圆形轨道附近的现象,这些病态限制了度量的适用性,仅限于不快速旋转的紧凑对象。在本文中,我们构造了一个Kerr型度规,它除了依赖于它的质量和自旋之外还依赖于一组自由参数,并且在事件视界之外处处正则。我们推导出了在围绕黑洞的赤道圆轨道上的粒子的能量和角动量的表达式,并计算了最内层稳定圆轨道和圆光子轨道的位置。我们证明,这些轨道的变化显着,即使是温和的偏离克尔度规。我们的度规的性质使它成为一个理想的时空,可以利用任意自旋的天体物理学黑洞周围的吸积流的性质,在电磁波谱中对无毛定理进行强场检验。
2011-05-20 astro-ph.HE gr-qc
X-ray Probes of Black Hole Accretion Disks for Testing the No-Hair Theorem
基于对热连续辐射和X射线谱中相对论加宽的铁谱线的探测,我们测量了一些超大质量和恒星质量黑洞的自旋。同样,在几个来源中也观察到了准周期变化。这样的测量通常假设黑洞是由克尔度规描述的,根据无毛定理,克尔度规用质量和自旋唯一地表征了黑洞。黑洞的这一基本性质可以通过测量由参数变形的类克尔时空引入的克尔度规的潜在偏差来观测检验。热谱、铁谱线和可变性已经在几个这样的度量中得到了广泛的研究,这些度量通常只依赖于一种特定类型的偏差,或者包含致密物体之外的非物理区域。在本文中,我研究这些X射线探针的背景下,一个新的克尔度量依赖于四个独立的偏差函数,是免费的病理区域以外的事件视界。我表明,所观察到的信号主要依赖于两种类型的偏差和自旋和偏差参数之间的强相关性,以前发现在其他克尔度量快速旋转的黑洞部分被打破。这表明,高自旋的来源是最好的候选人的测试无毛定理与X射线,我获得了第一个约束,这种偏差从恒星质量的黑洞天鹅座X-1。
2015-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Is a black hole shadow a reliable test of the no-hair theorem?
捕捉被照亮的黑洞的事件视界投射的阴影的图像,在最基本的层面上,是一个在强烈弯曲的时空中极端光偏转的实验。因此,成像阴影的性质可以用来探测天体物理学黑洞的广义相对论克尔性质。作为这一前景的一个例子,人们通常断言,阴影可以检验该理论著名的黑洞质量和自旋多极矩的“无毛定理”的有效性。在本文中,我们评估这一说法通过计算的阴影的赤道半径在时空中的任意多极结构和慢旋转近似。我们发现,当考虑到高于四极矩的时刻,阴影获得高度的退化作为从克尔多极矩的偏差的函数。我们的分析结果表明,具有强非克尔多极结构的暗物体仍然可以产生具有特征性准圆形形状的克尔状阴影。
2023-02-16 astro-ph.HE gr-qc
Construction and physical properties of Kerr black holes with scalar hair
带有标量头发的克尔黑洞是爱因斯坦-克莱因-戈登场方程的解,描述了规则的(在事件视界上和视界外),渐近平坦的带有标量头发的黑洞(arXiv:1403.2757)。这些黑洞在克尔解和D=4的时空维度中的旋转玻色子星之间不断地插值。在这里,我们提供了有关其构造的详细信息,讨论了拟设、场方程、边界条件和数值策略的性质。然后,我们提出了一个概述的参数空间的解决方案,并详细描述了时空结构的黑洞外部几何和标量场的参考解决方案的样本。潜在的天体物理学兴趣的唯象性质也进行了讨论,并评论的稳定性和可能的概括。作为本文的补充材料,我们提供的参考解决方案的样本的数值数据文件讨论,供公众使用。
2015-05-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing the No-Hair Theorem with Event Horizon Telescope Observations of Sagittarius A*
事件视界望远镜(EHT)是一种毫米波甚长基线干涉仪阵列,它的出现使得对少数超大质量黑洞的亚视界尺度结构的空间分辨研究成为可能。其中,银河系中心的超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)呈现出最大的角截面。到目前为止,这些研究集中在黑洞自旋的测量和低光度吸积模型的验证。然而,对EHT数据分析的一个关键输入是黑洞时空的结构,因此这些观测提供了新的机会来测试克尔度规对天体物理学黑洞的适用性。在这里,我们采用准克尔度规,呈现了Sgr A* 周围辐射低效吸积流(RIAF)的第一个模拟图像,该度规除了在广义相对论中充分表征黑洞的质量和自旋之外,还包含独立的四极矩。我们发现,这些图像可以显着不同的图像的RIAF周围的克尔黑洞具有相同的自旋,并证明了测试无毛定理的可行性,通过约束四极偏离克尔度量与现有的EHT数据。同样重要的是,我们发现,磁盘倾角和自旋方向角是强大的列入额外的参数,提供信心,在以前的估计假设克尔度量的基础上EHT的意见。然而,目前对克尔度规的潜在修改的限制仍然很弱。
2013-11-21 astro-ph.HE gr-qc
No-Hair Theorem in the Wake of Event Horizon Telescope
由于M87* 超大质量黑洞(SMBH)阴影的非凡EHT图像的发布,我们有一个新的窗口来评估强场制度中基础物理的有效性。出于这一动机,我们考虑Johannsen \& Psaltis度量参数化的质量,自旋,和一个额外的无量纲的头发参数$ε$。在高旋转制度的参数框架提供了一个良好的行为床的强重力测试的无毛定理(NHT)使用的EHT数据。把$ε$推广到标准克尔时空中,丰富了它的内涵,因为根据设置的正负值,我们可以分别处理变形克尔裸奇点和克尔BH解。与这两种可能的解决方案相关联的阴影表明,变形参数$ε$影响标准阴影的几何形状,使得它分别变得更加扁圆和扁长,具有$ε<0$和$ε>0$。通过扫描与三个阴影观测值扁率,偏离圆度,和阴影直径相关联的窗口,我们进行了数值分析的范围内的无量纲旋转参数$a_*=0.9\mp0.1$,找到头发参数$ε$在两种可能的解决方案的约束。对于$ε$的两种可能的符号,我们提取了与$a_*$相互作用的各种上界。虽然通过接近旋转参数的极限,头发参数的允许范围变得更窄,毛茸茸的克尔BH解决方案是一个更有前途的候选人,以发挥替代紧凑对象的作用,而不是标准的克尔BH。毛状克尔BH与目前观测到的M87* SMBH的EHT阴影之间缺乏紧张关系,这传递了这样一个信息,即有可能违反NHT。
2021-08-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Chaotic lensing around boson stars and Kerr black holes with scalar hair
在最近的一封信中,arXiv:1509.00021,表明旋转玻色子星和带有标量头发的克尔黑洞周围的光的透镜效应可以表现出混乱的模式。由于没有分离的变量是已知的(或预期)测地线运动在这些背景下,我们检查光子轨迹的二维有效势,以获得更深入的了解这种现象。我们发现,出现稳定的光环的背景时空,允许形成的“口袋”的有效潜力之一,开放的碰撞参量,导致有效的捕获的一些轨迹,被称为准束缚轨道。我们的结论是口袋的形成诱导混沌散射,虽然不是所有的混沌轨道与口袋。这些和其他功能说明在画廊的例子,获得一个新的射线跟踪代码,PYHOLE,其中包括一个简单的工具,同时可视化的有效潜力连同时空轨迹,在透镜图像中的任何给定点。光子轨道的分析使我们能够进一步建立一个正相关的光子轨道在混沌区域和那些在径向方向上有一个以上的转折点,我们记得,后者是不可能的克尔黑洞周围。此外,我们观察到,在视界周围存在几个光环(几个基本轨道,包括一个稳定轨道),是单个多毛黑洞存在多个阴影的核心因素。我们还展示了透镜和阴影的克尔黑洞与标量头发,观察远离赤道平面,获得PYHOLE。
2016-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing No-Hair Theorem by Quasi-Periodic Oscillations: the quadrupole of GRO J1655$-$40
我们使用相对论岁差模型中的准周期振荡对无毛定理进行了观察检验。我们应用的两个动机良好的度量是Kerr-Q和Hartle-Thorne度量,其中四极是可能编码偏离Kerr黑洞的参数。在将模型与观测值进行比较之前,导出了准周期频率的表达式。我们遇到的约束自旋和四极参数,使其难以测量其值的简并。特别是,我们在这里提出了一种新的测试无毛定理,通过调整Hartle-Thorne度量。在GRO J1655 $-$ 40中,考虑到目前的观测精度,克尔黑洞是对中心天体的一个很好的描述。
2021-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing the No-Hair Theorem with Observations of Black Holes in the Electromagnetic Spectrum
根据广义相对论的无毛定理,天体物理学上的黑洞只依赖于它们的质量和自旋,并由克尔度规唯一描述。质量和自旋是克尔时空的前两个多极矩,并完全决定了所有其他的矩。无毛定理可以通过测量改变这种高阶矩的克尔度量的潜在偏差来检验。在这篇综述中,我讨论了无毛定理的测试与当前和未来的观测,这样的黑洞在整个电磁波谱,集中在近红外观测的超大质量黑洞在银河系中心,脉冲星定时和非常长的基线干涉观测,以及X射线观测的荧光铁线,热连续谱,可变性和偏振。
2016-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum. III. Quasi-Periodic Variability
根据无毛定理,天体物理学上的黑洞是由它们的质量和自旋唯一描述的。通过测量黑洞时空的至少三个不同的多极矩,并验证它们的值是否与克尔解的唯一组合一致,可以对无毛定理进行观测检验。在本文中,我们研究了在整个电磁波谱中观测到的黑洞辐射的准周期变化,作为无毛定理的一个检验。我们推导出的开普勒和周转频率在准克尔时空,其中的四极矩是一个自由参数,除了质量和自旋的表达式。我们表明,对于中等自旋,开普勒频率几乎是独立的四极矩的小偏差从克尔值,而周转频率表现出显着的变化。我们将这个框架应用于两种不同情况下的黑洞X射线双星的准周期振荡。在这种情况下,一对准周期振荡可以确定为基本的g-和c-模式的吸积盘,我们表明,无毛定理可以测试结合一个独立的质量测量。另一方面,如果在吸积盘中,这对振荡与动力学频率的非参数共振相一致,那么检验无毛定理也需要对黑洞自旋进行独立的测量。此外,我们认为,VLBI观测的Sgr A* 可能会测试无毛定理,通过结合成像观测和检测准周期的变化。
2010-10-29 astro-ph.HE gr-qc
Testing modified gravity and no-hair relations for the Kerr-Newman metric through quasi-periodic oscillations of galactic microquasars
我们构造多极矩静止的,渐近平坦的,时空的高阶曲率引力理论的解决方案。的时刻定义使用$3+1$技术,涉及类时基灵向量的建设,在经典的文件由Geroch和汉森。利用Kerr-Newman度规是一类特殊的引力$f(R)$理论的真空解这一事实,我们计算了它的所有矩,发现它们具有类似于广义相对论中Kerr解的递推关系。以前有人提出,模拟银河系微类星体准周期振荡的测量频率,可以对无毛定理进行实验检验。我们探讨了这样一种可能性,即即使在广义相对论的背景下发现无毛关系被打破,也可能有一个$f(R)$对应物被保留下来。我们将结果应用于微类星体GRS $1915$ + $105$和GRO J $1655$ - $40$使用diskoseismology和运动学共振模型,并限制自旋和“电荷”[这不是真正的电荷在$f(R)$上下文中]的黑洞。
2015-12-08 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Exact analytic rotating black-hole solutions with primary hair
Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论物理研究所)
本文提出了一种基于Kerr-Schild假设的广义Proca理论,推导出具有主发的精确解析旋转黑洞解,突破了真空黑洞在广义相对论中的对称性。
2026-01-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing the No-Hair Theorem with Sgr A*
在广义相对论中,无毛定理描述了黑洞的基本性质。这个定理可以通过测量一个黑洞的质量和自旋以及它的四极矩来检验,这可能会偏离预期的克尔值。Sgr A* 是银河系中心的超大质量黑洞,由于其角尺寸大,亮度高,附近恒星数量丰富,是此类测试的主要候选者。在这篇评论中,我讨论了一个新的理论框架的无毛定理,是理想的成像观测的Sgr A* 与甚长基线干涉测量(VLBI)的测试。该方法是制定一个克尔类时空,依赖于一个自由参数,是定期的事件视界外的任何地方。结合天体测量和定时观测的结果,Sgr A* 的VLBI成像可能会导致无毛定理的安全测试。
2011-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Magnetic Field Probe of the No-Hair Theorem
我们讨论了黑洞周围磁场违反无毛定理的后果。这是通过对克尔时空进行参数变形,并研究这种变形对黑洞周围渐近均匀磁场的影响来实现的。我们计算了慢自旋和小变形参数下的变形电磁场,并表明修正是变形参数的量级,并且模仿了四极子的角结构。
2017-05-08 astro-ph.HE gr-qc
Obstructions towards a generalization of no-hair theorems: I. Scalar clouds around Kerr black holes
我们表明,积分方法用于证明无毛定理黑洞(BH的)在球对称和静态时空的框架内的广义相对论与物质组成的复值标量场不会导致一个简单的结论,没有头发在静止和旋转(轴对称)的情况下。我们认为,这样的失败可以用来证明在一个简单的和启发式的方式,非平凡的玻色子云或头发的存在,发现数值由Herdeiro和Radu [1,2]和分析由Hod在测试场极限[3-5]。这是由于存在旋转时的贡献是负的,这允许积分消失,即使存在非平凡的玻色子头发。这种负贡献的存在取决于BH的旋转性质,与玻色子场方程的本征值问题完全相关。相反,当旋转不存在时,积分变成仅由非负(即半正定)项组成,因此它可以消失的唯一方式是当头发完全不存在时。这种分析对更一般的具有BH区域的时空的无毛定理的阐述提出了严重的挑战和障碍,即使包括服从能量条件的物质场。因此,旋转玻色子星,如果坍缩,可能确实会导致一种新型的旋转BH,就像在[1,2]中发现的那样。为了实现这一分析,我们解决了数值的特征值问题的玻色子场在克尔-BH背景下施加严格的正则性条件在BH视界的非极值情况下($0<a<M$),其中包括近极值的极限$M\rightarrow a$,以及小BH限制$M\rightarrow a\rightarrow 0$。
2018-12-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inspirals from the innermost stable circular orbit of Kerr black holes: Exact solutions and universal radial flow
给出了从Kerr黑洞最内层稳定圆轨道(ISCO)向内螺旋运动的测试粒子轨道的精确解。我们的结果对Kerr度规的角动量$a$ -参数的任何允许值都是有效的。这些解决方案具有相当大的物理意义。特别是,这些轨道的径向4-速度是非常简单的,并与其ISCO值的径向坐标,普遍的形式,否则完全独立于黑洞的自旋。
2022-09-08 astro-ph.HE gr-qc
Splitting the Gravitational Atom: Instabilities of Black Holes with Synchronized or Resonant Hair
Departamento de Matemática da Universidade de Aveiro and CIDMA(阿威罗大学数学系和CIDMA)
研究同步或共振发的黑洞在引力原子形成中的不稳定性,揭示其动态分裂机制及对Kerr范式的偏离。
2026-04-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Photon Rings around Kerr and Kerr-like Black Holes
非常长的基线干涉观测已经解决了我们银河系和M87中心的超大质量黑洞周围只有几个史瓦西半径尺度上的结构。在不久的将来,这种观测有望将这些黑洞的阴影与围绕其阴影的明亮而狭窄的环一起成像。对于克尔黑洞来说,这个光子环的形状几乎是圆形的,除非黑洞旋转得非常快。然而,天体物理学上的黑洞是否真的被克尔度规描述为无毛定理,仍然是一个未经检验的假设。对于不同于克尔黑洞的黑洞,光子环在数值上被证明是不对称的。本文计算了一种新的Kerr类度规所描述的黑洞周围光子环形状的半解析表达式。我表明,在这个时空中的光子环受到两种类型的偏离克尔度规,这可能会导致环的形状是高度不对称的。我认为,环的不对称性是一个潜在的违反无毛定理的直接措施,这两种类型的偏差可以独立检测,如果质量和距离的黑洞是已知的。此外,还得到了Kerr和类Kerr黑洞周围光子环的直径、位移和不对称性的近似表达式。
2015-01-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum. IV. Relativistically Broadened Iron Lines
根据无毛定理,天体物理学上的黑洞完全由它们的质量和自旋来表征,并由克尔度规来描述。这个定理可以通过测量黑洞时空的(至少)三个不同的多极矩来检验。在本文中,我们计算的荧光铁线发射的吸积流周围的黑洞候选人的框架内,使我们能够执行的计算作为其质量和自旋的函数,以及一个自由参数,测量潜在的偏离克尔度规。我们发现,这种偏差导致线轮廓显着改变,并可能表现出修改后的流量比的两个峰值在其特征双峰形状。我们还表明,磁盘倾斜可以独立的自旋和偏差参数测量在低到中等的倾斜角的情况下,克尔黑洞。我们估计的精度,不久的将来的X射线任务,如Astro-H和ATHENA+需要实现,以解决偏离克尔度规的铁线配置文件,并表明,这种偏差的约束将是最强的快速旋转的黑洞。更一般地说,我们表明,在30或60度的磁盘倾角的测量精度为~5%的线的轮廓约束的偏差参数,以统一的值的自旋a> 0.5 M。
2013-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Testing the No-Hair Theorem with Observations of Astrophysical Black Holes in the Electromagnetic Spectrum
旋转黑洞的克尔时空是爱因斯坦的广义相对论最有趣的预言之一。这个时空在引力理论中所扮演的特殊角色被概括在无毛定理中,该定理指出克尔度规是真空场方程唯一现实的黑洞解。在整个电磁波谱中观测黑洞的最新进展和预期的进展确保了我们对它们基本性质的理解,同时为设计克尔度规的测试开辟了新的机会。在本文中,我们认为,成像和光谱观测吸积黑洞与当前和未来的仪器可以导致第一次直接测试的无毛定理。
2009-12-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Verifying the no-hair property of massive compact objects with intermediate-mass-ratio inspirals in advanced gravitational-wave detectors
探测到从中子星或恒星质量黑洞的螺旋进入中等质量黑洞(IMBH)的引力波,将为强场引力物理学提供一个全新的视角。来自这些中等质量比螺旋(IMRI)的引力波,质量比从~10:1到~100:1的系统,可以被高级LIGO/Virgo以每年几十次的速度检测到,并将编码中心体时空的签名。直接观测时空将使我们能够使用广义相对论的“无毛”定理来确定IMBH是否是克尔黑洞(或一些更奇特的物体,例如玻色子星)。使用修改后的后牛顿(PN)波形,我们探讨了在先进的探测器时代约束中心体的质量四极矩的前景。我们使用Fisher信息矩阵来估计中心体的参数可以被测量的精度。我们发现,对于有利的质量和自旋组合,非克尔中心体的四极矩可以测量到一个~15%的分数误差或更好的使用3.5 pN阶波形;另一方面,我们发现的准确度下降到~100%的分数误差使用2 pN波形,除了一个窄带的最佳拟合的非克尔四极矩的值。
2012-02-28 astro-ph.HE gr-qc
Self force on a scalar charge in Kerr spacetime: inclined circular orbits
精确地模拟天体物理学的极端质量比数列需要计算克尔时空中轨道的引力自作用力。必要的计算技术通常非常复杂,因此,为了建立特定的计算方法,经常开发玩具标量场模型。为此,我提出了一个计算的标量场自作用力的粒子运动的(固定)倾斜的圆形测地线的背景克尔黑洞。我在频域中进行计算,并演示如何将模态和正则化过程应用于所有四个分量的自作用力。我提出了一些强场轨道的结果,可作为基准新兴的自作用力计算技术在克尔时空。
2015-02-02 astro-ph.HE gr-qc
How short can stationary charged scalar hair be?
现在已经确定的是,带电旋转的Kerr-Newman黑洞可以支持由最小耦合质量标量场组成的束缚态带电物质配置。本文证明了外支定态带电标量组态{ \it}不能是任意紧的.特别地,对于由带电旋转近极值Kerr-Newman黑洞支撑的线性化带电质量标量场,我们导出了外部带电标量“云”有效长度的非常紧凑的下界$(r_{\text{field}}-r_+)/(r_+-r_-)>1/s^2$ [这里$r_{\text{field}}$是静止标量位形的径向峰值位置,和$\{s\equiv J/M^2, r_{\pm}\}$分别是中心支撑Kerr-Newman黑洞的无量纲角动量和视界半径]。值得注意的是,这个下界是普适的,因为它与所支持的带电标量场的物理参数(固有质量、电荷和角动量)无关。
2022-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing General Relativity's No-Hair Theorem with X-Ray Observations of Black Holes
尽管广义相对论在弱引力领域取得了成功,但它在强引力领域还有待验证。在本文中,我们提出了详细的射线跟踪模拟的结果,旨在澄清,如果合并的信息从X射线光谱,定时,恒星质量和超大质量黑洞的偏振观测可以用来测试GR的无毛定理。后者指出,静态天体物理学的黑洞描述的克尔族的度量与黑洞的质量和自旋是唯一的自由参数。我们使用四个“非克尔度量”,一些现象学的性质和其他动机的替代引力理论,并研究观测签名的偏离克尔度量。特别注意的情况下,当所有的指标设置为给相同的最内稳定圆轨道(ISCO)在准Boyer Lindquist坐标。我们给出了一个详细的讨论的相似性和差异的观测签名预测的黑洞的克尔度规和非克尔度规。我们强调,即使某些区域的参数空间几乎是简并的,即使当结合来自所有观测通道的信息时,非常快速旋转的黑洞的X射线观测可以用来排除替代度规的参数空间的大区域。虽然在参数空间的某些部分很难区分克尔度规和非克尔度规,但对像天鹅座X-1这样旋转非常快的黑洞的观测可以用来排除几个黑洞度规的大区域。
2016-01-09 astro-ph.HE
Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum: II. Black-Hole Images
根据无毛定理,所有天体物理学上的黑洞都可以用它们的质量和自旋来描述。这个定理可以通过测量黑洞时空的(至少)三个不同的多极矩来检验。在本文中,我们分析图像的黑洞的框架内,使我们能够计算可观的电磁波谱作为一个功能的质量,自旋,并独立地,四极矩的黑洞。我们表明,从预期的克尔值的四极矩的偏差导致图像的黑洞,要么扁长或扁圆形取决于符号和幅度的偏差。此外,在黑洞阴影周围有一个直径约为10个黑洞质量的环状结构,它比下面的吸积流的图像要亮得多,并且与吸积流模型的天体物理细节无关。我们表明,这个环的形状直接依赖于质量,自旋和四极矩的黑洞,并可用于一个独立的测量所有三个参数。特别是,我们证明了这个环是高度圆形的克尔黑洞与自旋a<0.9 M,独立于观察者的倾斜,但成为椭圆形和不对称的,如果没有头发定理被违反。在不久的将来,对Sgr A* 的甚长基线干涉观测将对这一环进行成像,并可能对无毛定理进行观测检验。
2010-06-01 astro-ph.HE gr-qc
Equatorial circular motion in Kerr spacetime
分析了中心质量旋转时,其引力场由Kerr时空描述时,其赤道面上的测试粒子圆轨道的性质。对于旋转的黑洞和裸奇点,我们探索所有的空间区域,圆形轨道可以存在,并分析相应的测试粒子的能量和角动量的行为。特别是,我们发现所有的半径,在该半径处的测试粒子可以有零角动量由于排斥引力效应产生的裸奇点。对圆轨道的稳定区进行了分类。结果表明,黑洞稳定区的几何结构与裸奇点完全不同。
2011-07-13 astro-ph.HE gr-qc
Energy extraction from the accelerating Kerr black hole via magnetic reconnection in the plunging region and circular orbit region
本研究基于磁重联机制,探究加速克尔黑洞落入区与圆轨道区的能量提取规律,明确了加速度参数、重联位置、极端状态对提取效率与区域的影响,验证了落入区效率更高的结论。
2025-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Shapiro Delays at the Quadrupole Order for Tests of the No-Hair Theorem Using Pulsars around Spinning Black Holes
检验无毛定理的一个途径是通过对一颗靠近黑洞的脉冲星进行计时,并拟合脉冲到达时间的四极效应。如果测量到偏离克尔四极的情况,那么无毛定理就失效了。为此,我们推导出一个表达式的光的旅行时间延迟的脉冲星轨道所描述的黑洞时空的Butterdum-Ipser度规,它有一个任意的自旋和四极矩。我们考虑的条款,四极为了在黑洞度规和推导出的时间延迟表达式在一个封闭的解析形式。这允许快速计算,这对于拟合天体物理学黑洞附近轨道的双星的到达时间观测是有用的。
2015-11-05 astro-ph.HE gr-qc
Self-regularized entropy: What does black hole entropy predict for tests of Kerr no-hair theorem?
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀尔帖理论物理研究所)
本文研究了量子黑洞模型中无毛定理的检验,通过计算无毛熵,发现近视界态密度的变化使紫外发散自调节,从而消除了对人工截断的需要,并提出了观测目标。
2026-06-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A new spin on black hole hair
我们表明,标量头发可以添加到旋转,真空黑洞的广义相对论。这些多毛黑洞(HBH)澄清了一个关于引力孤子的挥之不去的问题:如果一个黑洞可以添加到玻色子星的中心,就像它通常可以为其他孤子。我们认为,它可以,但只有当它是旋转。这种HBH的存在与由大质量标量场触发的克尔超辐射不稳定性有关。这种联系导致了下面的猜想:一个(无毛的)黑洞受到给定场的超辐射不稳定性的折磨,必须允许对该场的毛一般化。
2014-05-14 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A physical derivation of the Kerr-Newman black hole solution
根据无毛定理,Kerr-Newman黑洞解代表了广义相对论中最一般的渐近平坦、稳态(电)真空黑洞解。这里所描述的过程表明,这个解决方案确实可以构造为唯一的解决方案,以轴对称爱因斯坦-麦克斯韦方程组的相应的边值问题,在一个简单的方式。
2013-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Challenges testing the no-hair theorem with gravitational waves
广义相对论的无毛定理指出,孤立的天体物理学黑洞只能用两个数字来描述:质量和自旋。因此,在扰动克尔黑洞的不同模式的频率和阻尼时间之间存在严格的关系。验证无毛定理一直是引力波天文学的长期目标。最近对黑洞合并产生的引力波的探测似乎使这样的测试迫在眉睫。我们调查如何限制黑洞振铃参数规模与振铃信号的响度-受约束的合并后残留必须允许解决到一个扰动,克尔样状态。特别是,我们要求-对于一个给定的检测器-由数值相对论预测的引力波形是不可区分的,从一个指数阻尼正弦后的时间$t^\text{cut}$。通过要求合并后的残留物解决到这样一个扰动状态,我们发现,振铃参数的置信区间不一定缩小与响亮的信号。在至少一些情况下,更灵敏的测量探测较晚的时间,而不必对振铃频率和阻尼时间提供更严格的约束。初步的研究无法用数值相对论的假象来解释这个结果。
2017-10-23 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Highly relativistic circular orbits of spinning particle in the Kerr field
考虑了Kerr背景下的Mathisson-Papapetrou方程。研究了在这种背景下自旋粒子的高度相对论性平面圆轨道的存在区域以及粒子的洛伦兹$γ$因子与其自旋和径向坐标的关系。结果表明,与无自旋粒子的高度相对论性圆轨道相反,自旋粒子的相应轨道在更宽的空间区域内是允许的。这些轨道中的一些显示了自旋-引力耦合对粒子的显著吸引作用,而另一些则是由显著排斥作用引起的。给出了电子、质子和中微子在黑洞引力场中的数值估计。
2013-03-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Lower bound on the radii of circular orbits in the extremal Kerr black-hole spacetime
该研究基于 Thorne 环圈猜想,论证极端 Kerr 黑洞近视界同向圆轨道不能无限逼近视界,而应满足与黑洞—粒子质量比相关的非平凡半径下界。
2025-02-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Circular orbits in Kerr-Taub-NUT spacetime and their implications for accreting black holes and naked singularities
最近有人提出,吸积坍缩天体GRO J1655- 40可能包含一个非零的重力磁引力,因此可以用更一般的Kerr-Taub-NUT(KTN)时空来描述,而不是Kerr时空。这使得KTN时空与天体物理学相关。本文研究了KTN时空中各种圆轨道的性质,找到了圆光子轨道(CPO)和最内稳定圆轨道(ISCO)的位置。这样的轨道对于解释所观测到的吸积坍缩天体的X射线光谱和时间特性非常重要,即,黑洞和裸奇点。在这里,我们表明,通常的方法来找到ISCO半径不工作的某些情况下,在KTN时空,我们提出了替代方法。例如,ISCO方程对于KTN裸奇点的Kerr和NUT参数值的特定组合不给出任何正实半径解。在这种情况下,吸积效率通常在半径为$r=r_0$的特定轨道上达到$100\%$,因此,出于实用目的,我们选择$r=r_0$作为“ISCO”。
2019-05-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A note on circular geodesics in the equatorial plane of an extreme Kerr-Newman black hole
我们研究的行为圆形测地线描述轨道的中性测试粒子周围的极端克尔-纽曼黑洞。众所周知,极端Kerr黑洞的外光子轨道$r=r_{\rm ph}$、边缘束缚轨道$r=r_{\rm mb}$和最内稳定轨道$r=r_{\rm ms}$的径向Boyer-Lindquist坐标都与事件视界值$r=r_+$相吻合。我们发现,对于质量为$M$,角动量为$J$,电荷为$Q=\pm\sqrt{M^2-J^2/M^2}$的极端Kerr-Newman黑洞($|J|\le M^2$),坐标等式$r_{\rm ph}=r_+$,$r_{\rm mb}=r_+$和$r_{\rm ms}=r_+$成立当且仅当$|J|$分别大于或等于$M^2/2$,$M^2/\sqrt{3}$和$M^2/\sqrt{2}$.
2015-05-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Constraining Black Holes with Light Boson Hair and Boson Stars using Epicyclic Frequencies and QPOs
轻玻色场在标准模型的扩展中是普遍存在的。即使在最低限度地与引力耦合时,这些场也可能避开黑洞无毛定理的假设,并产生旋转的黑洞,这可能与克尔度规截然不同。此外,它们允许自引力的紧凑孤子,称为(标量或Proca)玻色子星。准周期振荡(QPOs)中观察到的X射线通量所发射的吸积紧凑的对象进行强场区域的信息,从而提供了一个强大的工具,以约束偏离克尔几何和搜索外来紧凑的对象。通过使用相对论性进动模型作为代理解释QPO的测地频率,我们研究如何QPO频率可以用来测试无毛定理和存在的轻玻色场附近的吸积致密物体。我们发现,检测到两个QPO三胞胎与当前的灵敏度已经可以约束这些模型,未来的eXTP任务或LOFT类任务可以设置非常严格的约束黑洞玻色子头发和(标量或Proca)玻色子星。紧凑标量/Proca玻色子星的特殊测地线结构意味着这些物体可以很容易地被排除作为X射线源GRO J1655-40的替代模型。
2017-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Ringdowns for black holes with scalar hair: the large mass case
针对大质量黑洞,利用标量电荷与质量之比作为微扰参数构建准正规模有效场论方案,发现QNM频率修正在大质量时被极大抑制,LISA极难探测到标量毛证据。
2024-08-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Magnetic Hair and Reconnection in Black Hole Magnetospheres
广义相对论的无毛定理指出,孤立的黑洞由三个参数表征:质量、自旋和电荷。在这封信中,我们考虑克尔黑洞赋予高度磁化等离子体充满磁层。利用广义相对论动力学等离子体和电阻性磁流体力学模拟,我们表明,一个偶极磁场的事件视界打开到一个分裂的,并重新连接在一个等离子体团不稳定的电流片。在应力-能量张量的所有分量随时间呈指数衰减的意义上,无毛定理得到满足。测量了无碰撞和碰撞等离子体中等离子体团主导重联的事件视界上磁通量的衰减时间。当磁场很强时,重连的磁层应该是一个强有力的硬X射线发射源。
2021-09-29 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph