Gravitational collapse for a radiating anisotropic fluid
感兴趣的辐射星的崩溃,我们研究的热通量和体积粘度,包括各向异性压力的流体的时间演化。作为一个起点,我们采用一个初始配置,满足的质量条件以及能量条件的质量半径比的恒星的一定范围内,定义可接受的模型。对于这组模型,我们验证了能量条件保持满足,直到黑洞形成。给出了与天体物理有关的物理量,如观测者在无穷远处所感知的光度、事件视界形成的时间和坍缩过程中的质量损失。
2018-11-26 gr-qc
Vorticity and entropy production in tilted Szekeres spacetimes
我们分析了倾斜的Szekeres时空的性质,即由流体相对于其运动的观察者的一致性所看到的这种时空的版本。详细研究了非理想流体和与倾斜观测者分配的流体四速度相关的运动学变量。正如勒梅特-托尔曼-邦迪时空的情形一样,流体不可逆地演化(熵产生不为零),并且是非测地线。然而,与后一种情况不同的是,倾斜的观察者在流体世界线的一致性中检测到涡度。此外,对于非倾斜的汇,外尔张量的磁性部分消失了,加强了这种时空的非辐射特性。这些结果可能的物理意义进行了讨论。
2012-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Tilted shear-free axially symmetric fluids
本文从倾斜同余的观点出发,对观测者同动同余的轴对称流体分布的物理性质进行了系统的研究,这些流体分布是测地线的、无剪切的、无旋的、无耗散的和纯电的。外尔张量的磁性部分为观测者的同动同余的消失,表明在系统的演化过程中没有引力辐射产生。相反,倾斜观测者测量的外尔张量的磁性部分是不为零的(以及剪切、四-加速度、涡度和耗散),产生了一个引力辐射通量,可以通过超-坡印廷矢量来表征。这一结果进一步加强了观测者在描述物理系统中的作用。这种双重解释的信息论的条款,提供了一个解释。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc physics.class-ph
Radiative Penrose process: Energy Gain by a Single Radiating Charged Particle in the Ergosphere of Rotating Black Hole
我们证明了在有磁场存在的Kerr黑洞的能层中单个辐射带电粒子的能量增益效应。我们数值求解了从DeWitt-Battleme方程转化而来的Lorentz-Dirac方程的协变形式,并分析了能层内辐射带电粒子的能量演化,其中发射的辐射能量相对于远距离观测者可以是负的,这取决于磁场的相对取向、黑洞自旋和带电粒子运动的方向.因此,带电粒子可以以大于初始能量的能量离开能层,但要消耗黑洞的转动能量。与最初的彭罗斯过程及其各种修改相比,新的过程不需要与其他粒子的相互作用(碰撞或衰变)以及对碎片之间相对速度的限制。我们表明,这样的辐射彭罗斯效应是潜在的可观察到的,并讨论其可能的相关性,在形成相对论喷流和类似的高能天体物理设置。
2020-10-19 gr-qc
Red and blue tilted tensor spectrum from Gibbons-Hawking temperature
尺度不变标量和张量扰动是共形坐标系中的本征模,它们是由暴胀理论预言的。德西特空间中的“外”观测者观测到这些“束-戴维斯”粒子的具有吉布斯-霍金温度$H/2π$的热谱。实验中观察到的张量功率谱可能会有Gibbons-Hawking热分布的印记,这是由于“在”状态共形坐标和观察者坐标系之间的模式混合。我们发现,即使在标准的慢卷暴胀中,Bunch-Davies模在未来也会以热模的形式出现,并且引力波的功率谱也是蓝倾的,谱指数为$n_T \sim 1$.另一方面,如果观察者的坐标系是静态坐标,张量谱是红色倾斜的$n_T\sim -1$。似然分析显示并找到两种情况下的慢滚参数的最佳拟合值。我们发现,蓝倾斜张量给出了一个更好的拟合和调和普朗克上限的张量标量比,$r <0.11$与BICEP 2测量$r=0.2$。这支持了粒子产生的想法,由于最初的Bunch-Davies真空模式和后膨胀宇宙的渐近闵可夫斯基真空之间的模式混合。
2015-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological versions of Vaidya's radiating stellar exterior, an accelerating reference frame, and Kinnersley's photon rocket
Vaidya辐射恒星外部和Kinnersley光子火箭在宇宙学背景下的时空是通过执行相同的保角变换获得的,用于从闵可夫斯基时空获得罗伯逊-沃克度规。在宇宙辐射恒星外部的情况下,一个双流体的解决方案被发现,遵守所有的能量条件,并由零流体和一个完美的流体,渐近下降到标准的宇宙学值的压力和密度在无限半径。对于宇宙光子火箭,首先解释无质量的情况下,以获得一个加速宇宙参考系的解决方案,然后解释一般情况下:在这两种情况下,发现一个双流体的解决方案,包括零流体和不完善的流体,具有热传导和各向异性应力。不完美的流体似乎包含一种不均匀的暗能量成分,它通过压力梯度加速物质穿过空间,但这种成分在火箭的尾部具有负能量密度,这意味着只有火箭的前侧保证满足弱能量和主导能量条件。与有旋转但没有加速度的时空不同,宇宙光子火箭可以作为一个与马赫的加速度概念相矛盾的时空的例子,因为即使物质相对于宇宙的背景物质分布没有加速,观察者也会看到加速的经验证据。
2008-09-21 gr-qc
Observational constraints on the deceleration parameter in a tilted universe
我们研究了一个参数化的减速参数在一个倾斜的宇宙,即宇宙模型配备了两个家庭的观察员。第一个家庭遵循光滑的哈勃流,而第二个是真正的观察者居住在一个典型的星系内的大规模流动和移动相对于光滑的哈勃膨胀有限的特殊速度。我们使用编译Ia型超新星(SnIa)的数据,如万神殿数据集中所描述的,找到适合的数据的质量和研究的减速参数的红移演化。在这样做时,我们考虑两种替代方案,假设大流量观察员生活在$Λ$ CDM和爱因斯坦-德西特宇宙。我们表明,倾斜的爱因斯坦-德西特模型可以重现宇宙的最近的加速历史,而不需要一个宇宙学常数或暗能量,通过简单地考虑特殊运动的线性效应。通过马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,我们还约束的大小和两个模型的参数的不确定性。从我们的统计分析,我们发现,倾斜的爱因斯坦-德西特模型,配备了一个或两个额外的参数,描述了假设的大规模速度流,执行类似的标准$Λ$ CDM范式的模型选择标准(赤池信息准则和贝叶斯信息准则)的背景下。
2022-04-02 astro-ph.CO gr-qc
The deceleration parameter in `tilted' Friedmann universes
大尺度奇异运动被认为反映了宇宙的局部不均匀性和各向异性,由正在进行的结构形成过程触发。因此,现实的观测者并不遵循光滑的哈勃流,而是有一个特殊的,“倾斜”,相对于它的速度。我们的本星系群,特别是相对于宇宙膨胀的速度约为600公里/秒。已知相对运动效应会干扰观测及其解释。例如,在宇宙微波背景中看到的强偶极各向异性并没有被视为真正的普遍各向异性的标志,而仅仅是我们相对于哈勃流的特殊运动的人为产物。考虑到这些,我们期待到大规模的散装运动的运动学的相关观察员的影响,通过采用“倾斜”弗里德曼模型。我们的目的是检查是否减速参数测量的整体流的休息帧可以不同于实际宇宙由于相对运动的影响。我们发现,有一个差异,这取决于速度以及规模的整体运动。漂移域越快越小,差异越大。原则上,这使得相对较慢的特有速度对观测者在例如几百兆秒差距的大流量内测量的减速参数值产生不成比例的强烈影响。事实上,在某些情况下,甚至可以改变减速参数的符号。不用说,所有这些效应在哈勃坐标系中都消失了,这使得观测者的相对运动成为一种幻觉和纯粹的假象。
2015-08-27 astro-ph.CO gr-qc
The deceleration parameter in `tilted' Friedmann universes: Newtonian vs relativistic treatment
尽管宇宙中普遍存在大量的奇特运动,但大多数理论研究要么绕过它们,要么采取理想化的哈勃流观测者的观点。因此,这些特殊流动的作用在很大程度上仍然没有得到解释,尽管事实上相对运动效应在许多情况下导致了对观测结果的误解。在这里,我们研究的影响,大规模的特殊流动的减速参数的解释。我们比较,特别是,减速参数测量的哈勃流观测员和他们的散装流同行。在这样做的时候,我们使用牛顿理论和广义相对论,并采用非常相似的理论工具,这使得两个研究的直接和透明的比较。我们发现,牛顿相对运动的影响通常太弱,使两个测量之间的差异。然而,在相对论中,即使在线性水平上,在两个帧中测量的减速参数也有很大差异。这可能会欺骗不知情的观察者,对宇宙的整体运动状态产生潜在的严重误解。我们还讨论了相对论研究的影响和观测的可行性。
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Radiating Gravitational Collapse with an Initial Inhomogeneous Energy Density Distribution
提出了一种新的坍缩恒星模型,该模型由初始非均匀能量密度和各向异性压力流体组成,流体具有剪切、径向热流和向外辐射。在以前的论文中,我们中的一个总是假设初始恒星具有均匀的能量密度。本文的目的是通过引入初始非均匀能量密度来推广以前的模型,并将其与初始均匀能量密度坍塌模型进行比较。我们将展示这些模型在表征引力坍缩的所有物理量演化中的差异。分析了能量密度、压强、质量、光度和有效绝热指数的行为。在坍缩开始时,恒星的压力是各向同性的,但由于剪切的存在,压力变得越来越各向异性。这个黑洞从来没有形成过,因为视视界形成条件从来没有得到满足,这与之前的模型形成了一个黑洞相反。一个在无穷远处的观测者看到一个放射状的点源,它以指数方式辐射,直到达到最大亮度时,恒星突然熄灭。与前一个模型相反,在前一个模型中,光度也呈指数增长,达到最大值,然后下降,直到形成黑洞。有效绝热指数始终为正,没有任何间断,与前一个模型相反,在最大亮度附近有一个间断。这种坍缩比能量密度最初是均匀的情况慢约3000倍。
2014-06-01 gr-qc
On the puzzle of Bremsstrahlung as described by coaccelerated observers
我们重新考虑一些令人困惑的方面的等效性的量子场论描述的轫致辐射从惯性和加速观察者的观点。更具体地说,我们关注的是一种看似矛盾的情况,即辐射源与它所在的楔形体中的量子场的热态处于热平衡,因此辐射源的存在不会改变楔形体中的量子场的状态,而辐射源显然不会影响对面楔形体上的量子场的状态。那么,未来楔形体上的量子场的状态是如何改变的,因为它必须解释那里改变的能量动量张量?这一点和相关问题都得到了认真的讨论。
2005-07-15 gr-qc hep-th
Distribution of distance-based quantum resources outside a radiating Schwarzschild black hole
在弯曲时空背景下研究了基于距离的量子资源在Schwarzschild黑洞附近的分布,发现黑洞蒸发和事件视界距离对资源退化的影响,并揭示了量子相干性、discord与纠缠在非惯性框架下的不同演化与转移特性。
2024-02-19 gr-qc math-ph math.MP
Polarization Signatures of Sgr A* with Tilted Hybrid Magnetic Fields
Hunan Normal University(湖南师范大学)
本研究通过混合磁场模型和偏振辐射传输模拟,发现外磁场倾斜显著改变 Sgr A* 的偏振特征,并产生依赖观测者方位角的新行为,结合 EHT 数据分析了此类磁场的可能性。
2026-09-29 astro-ph.HE gr-qc
Fluid observers and tilting cosmology
研究了状态方程参数为常数$γ$的理想流体宇宙模型,其中存在两个自然定义的类时同余:一个几何定义的测地同余和一个非测地流体同余.我们建立了一个适当的一组升压公式有关的物理变量,从而观察到的数量,在这两个框架。我们研究扩展空间均匀倾斜的完美流体模型,强调未来的演变与极端倾斜。我们表明,对于超辐射状态方程(即,$γ>4/3$),一般来说,倾斜在后期变得极端,流体观察者将在有限的适当时间内达到无限膨胀,并经历类似于大裂缝的奇点。此外,我们表明,对于亚辐射状态方程(即,$γ< 4/3$),倾斜可以在后期变得极端,并产生有效的典型状态方程。为了建立与幻影宇宙学和精髓的联系,我们计算了所考虑的模型中的有效状态方程,并使用升压公式确定了倾斜模型在流体框架变量中的未来渐近行为。我们还讨论了具有宇宙学常数的空间非均匀模型和倾斜空间均匀模型。
2006-05-24 gr-qc
Superluminal anisotropic propagation and wavefront splitting on tilted and boosted braneworlds
本文研究倾斜和加速膜世界中的超光速传播,发现波前分裂为双曲面分量,但无因果性违反,探测各向异性超光速可指示额外维度存在。
2023-04-28 gr-qc hep-th
Radiation from charged particles due to explicit symmetry breaking in a gravitational field
在引力场中自由下落的辐射带电粒子的悖论是一个著名的迷人的概念挑战,涉及经典电动力学和广义相对论。我们讨论这个悖论考虑辐射的发射作为一个明确的空间/时间对称性破缺的结果,涉及电场从外部观察者看到的粒子的轨迹内。当带电粒子的相对运动不遵循由问题的显式拉格朗日公式所决定的运动的测地线,从而不遵循时空度规时,就会发生这种情况。这个问题等价于像天线这样的辐射系统的空间结构中的对称性破坏:当电流在封闭区域内的某个时刻不守恒时,就会发生辐射[1]。只有当空间和时间中的电场存在明显的对称性破缺时,电荷系统的辐射才是可能的。
2017-02-14 gr-qc physics.class-ph
The deceleration parameter in perturbed Bianchi universes with a peculiar-velocity "tilt"
本研究将本动速度影响减速参数的相关研究扩展到扰动Bianchi宇宙模型,发现除非背景各向异性过高,否则整体流中的观测者仍会因自身本动产生宇宙加速膨胀的错觉,验证了该效应的普适性。
2024-09-12 astro-ph.CO gr-qc