Maximal efficiency of the collisional Penrose process with spinning particles in Kerr-Sen black hole
研究了两个不带电自旋粒子围绕极端Kerr-Sen黑洞的碰撞，计算了通过超Penrose过程从Kerr-Sen黑洞中提取能量的最大效率.我们考虑两个有质量的粒子的碰撞以及一个无质量的粒子与一个有质量的粒子的碰撞。对于所有的情形，我们发现最大效率随着Kerr-Sen黑洞参数（$b=1-a$）的增大而减小.
2020-01-16 gr-qc
Motion of spinning test bodies in Kerr spacetime
本文研究了广义相对论中自旋物体的运动。本文用多极近似方法导出了扩展试验体的运动方程，并对极-偶极试验体在Kerr几何赤道面上的轨道运动进行了分类。本文给出了自旋试验体近星点位移的精确表达式。研究了试验体自旋修正的影响，并与其它近似方案的结果进行了比较。
2014-09-23 gr-qc
Static spheres and Aschenbach effect for black holes in massive gravity
本文通过相平面分析，研究dRGT大质量引力理论中静态球对称黑洞的粒子轨迹，发现静态球面及稳定/不稳定光子球面，并证实球对称黑洞存在Aschenbach效应。
2025-06-19 gr-qc hep-th
Are ultra-spinning Kerr-Sen-AdS$_4$ black holes always super-entropic ?
研究了四维Kerr-Sen-AdS黑洞及其超自旋黑洞的热力学性质，证明了两个黑洞都满足黑洞热力学第一定律和Bekenstein-Smarr质量公式.此外，我们推导出新的Christodoulou-Ruffini式的平方质量公式，通常和超自旋的Kerr-Sen-AdS $_4$解决方案。我们表明，这种超自旋克尔森AdS $_4$黑洞并不总是违反反向等周不等式（RII），因为等周比的值可以大于/小于，或等于单位，这取决于在参数空间中的解决方案参数。这一性质与Kerr-Newman-AdS $_4$超熵黑洞严格违反RII的性质明显不同，尽管两者在视界几何和共形边界等方面有相似之处.此外，还发现极端超自旋Kerr-Sen-AdS $_4$黑洞和极端超熵Kerr-Newman-AdS $_4$黑洞存在相同的质量下界（$m_e \geqslant 8l/\sqrt{27}$，其中$l$为宇宙学尺度），但前者有一个最大视界半径：$r_{\rm\, HP} = l/\sqrt{3}$，它是后者的最小值.因此，这两种不同的四维超自旋带电AdS黑洞表现出一些显著的物理差异。
2020-08-01 gr-qc
Kerr black holes as accelerators of spinning test particles
研究表明，在极端克尔黑洞的视界附近可以发生超高能碰撞。以往的研究主要集中在粒子的测地线运动。在本文中，我们考虑自旋测试粒子的轨道是非测地线。利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，我们发现对于极值Kerr黑洞，临界角动量满足$J=2E$.虽然在自旋存在的情况下守恒角动量$J$和能量$E$被重新定义，但临界条件保持相同的形式。如果一个具有这种角动量的粒子与另一个任意靠近黑洞视界的粒子碰撞，质心能量可以任意高。我们还证明了任意高的能量不能获得自旋粒子的视界附近的非极值克尔黑洞。
2016-04-15 gr-qc
Innermost Stable Circular Orbit of a Spinning Particle in Kerr Spacetime
研究了Kerr时空中自旋试验粒子圆轨道的稳定性。我们发现一些圆形轨道在垂直于赤道平面的方向上变得不稳定，尽管在径向上轨道仍然是稳定的。对于大自旋情形（$S < \sim O（1）），在赤道面有效势最小值消失之前，出现了最内层稳定圆轨道（ISCO）。这改变了ISCO的半径，然后改变了最后一个圆形轨道的频率。
1997-12-26 gr-qc
Complete set of quasi-conserved quantities for spinning particles around Kerr
我们重新审视的Mathisson-Papapetrou-Tulczyjew方程描述的自旋粒子在一个固定的背景下的运动的守恒量。在Ricci平坦性和Killing-Yano张量存在的假设下，我们证明了除了Rüdiger发现的两个非平凡的准守恒量，即自旋线性守恒量外，非平凡的准守恒量与非平凡的混合对称Killing张量一一对应.我们证明了在Kerr几何上不存在这样的定常轴对称混合对称Killing张量。我们讨论了克尔时空中自旋粒子运动的影响，其中准运动常数被证明不是完全对合的。
2021-10-15 gr-qc
Kerr-Sen Black Hole as Accelerator for Spinning Particles
已经证明，只要一个粒子的能量$L$和角动量$E$满足一个临界关系，在极端Kerr黑洞的视界附近，两个粒子之间可以发生任意高能量的碰撞，这种碰撞被称为BSW机制.以往的研究主要集中在质点的测地线运动。本文考虑了自旋粒子不沿类时测地线运动的情况，引入了另一个描述粒子自旋角动量的参数$s$。利用描述自旋粒子运动的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程，我们将探讨一个与Kerr黑洞稍有不同的Kerr-Sen黑洞是否可以用来将自旋粒子加速到任意高的能量。我们发现当两个碰撞粒子中的一个满足能量$E$和总角动量$J$之间的临界关系，或者具有临界自旋角动量$s_c$时，质心能量$E_{cm}$将发散.
2017-11-29 gr-qc
Possibility of Over-spinning Kerr Blackhole
我们已经开发了一种方法来测试古老的宇宙审查假设克尔几何。我们已经证明了克尔黑洞可以被从最内层稳定圆轨道捕获的粒子超旋。然而，对于来自无穷远的粒子来说，似乎不会发生这种情况。我们还观察到，只有当黑洞接近一个接近极值的极限时，过旋才成为可能，而这个极限随着黑洞质量的增加而接近。我们的研究表明，一个极端的黑洞不可能过度旋转。然而，我们的方法忽略了反作用和自作用力的影响，这可能会影响过旋。
2023-03-20 gr-qc
Over-spinning Kerr-Sen black holes with test fields
本文研究了Kerr-Sen黑洞与中性测试场相互作用中弱形式的宇宙监督猜想的有效性。Kerr-Sen背景下的Klein-Gordon方程的研究表明，标量场存在超辐射现象。我们证明了标量场可以使一个近极值黑洞自旋为裸奇点，但是由于超辐射，使一个极值黑洞自旋为裸奇点的模式不会被吸收。根据克尔类比，我们可以天真地认为费米子场不存在超辐射。在这种情况下，超旋变得普遍，也适用于极端的克尔-森黑洞。这种对宇宙审查的强烈违反不能通过本工作中忽略的反向反应效应来修复。这些结果类似于Kerr的情况。
2018-11-07 gr-qc
Numerical solution of Mathisson-Papapetrou-Dixon equations for spinning test particles in a Kerr metric
在这项工作中，我们计算的重力磁钟效应的一些估计，不仅考虑到旋转的引力场的中心质量，但也自旋的测试粒子，获得值为$Δt=t_{+}-t_{-}=2.5212079035\times10^{-8} \textrm{s}$。我们使用制定的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程为这个问题在克尔度量。为了比较我们的数值结果与以前的工作，我们最初只考虑赤道平面，也适用于自旋测试粒子的Mathisson-Pirani补充自旋条件。
2018-04-07 gr-qc
Spinning boson stars and Kerr black holes with scalar hair: the effect of self-interactions
自相互作用玻色子星已经被证明可以减轻非自相互作用玻色子星的天体物理最大质量。本文报道了自旋自相互作用玻色子星的一些物理特征，即它们的紧致性、能区的出现和标量场分布。结果与一般的图片，这些玻色子星是比较不紧凑的非自相互作用的。我们还简要讨论了标量自相互作用对具有标量毛的克尔黑洞性质的影响。
2016-04-21 gr-qc
Exotic orbits due to spin-spin coupling around Kerr black holes
我们报告了自旋测试粒子围绕克尔黑洞运行的奇异轨道现象，即，自旋粒子的一些轨道关于赤道平面是不对称的。当非旋转的测试粒子在强场区域绕克尔黑洞运行时，由于相对论性轨道岁差，其轨迹模式关于克尔黑洞的赤道平面对称。然而，对于某些轨道构型和大自旋，自旋粒子的轨道图案不再关于赤道平面对称。我们认为这些不对称的图案来自自旋粒子和克尔黑洞之间的自旋-自旋相互作用，因为自旋-自旋力的方向可以是任意的，并且围绕赤道平面不对称地分布。
2017-09-06 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Kerr black hole: Eccentric equatorial orbits and their asymptotic gravitational-wave fluxes
本文利用Teukolsky的频域和时域方法计算了自旋体在Kerr黑洞的偏心赤道轨道上的引力波通量。自旋体被表示为一个点粒子以下的Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的极-偶极近似。通过对这些方程的重新表述，我们不仅可以根据运动常数求出自旋粒子的运动轨迹，而且还提供了一种计算该运动轨迹的方位角频率和径向频率的方法。使用这些轨道量，我们介绍了机械计算通过频域Teukolsky形式主义的能量和角动量通量在无穷远，在地平线上，随着在无穷远的引力应变。我们crosscheck从频域方法获得的结果与从时域Teukolsky方程求解器称为Teukode获得的结果。
2021-06-01 gr-qc
Generalized Carter & Rüdiger Constants of $\sqrt{\text{Kerr}}$
Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校马尼·L·巴乌米克理论物理研究所）；Department of Physics, University of Arkansas（阿肯色大学物理系）
研究$\sqrt{\text{Kerr}}$背景中带电自转探测粒子的运动，发现两种新的隐藏守恒量，对应于Carter常数和Rüdiger常数，要求探测粒子的多重极矩参数取特定值。
2026-04-30 gr-qc
Asymptotic gravitational-wave fluxes from a spinning test body on generic orbits around a Kerr black hole
本工作提供了从克尔时空中一般轨道上运动的自旋体到线性自旋近似的引力波能量和角动量渐近通量。为了实现这一点，我们已经开发了一个新的频域Teukolsky方程求解器，计算渐近振幅从一般的轨道旋转机构与他们的自旋对齐的总轨道角动量。然而，在线性自旋近似下，这些轨道的能量和角动量通量适用于极端质量比吸气的绝热模型，甚至适用于与轨道角动量不对齐的自旋。为了检查新获得的通量，将它们与已知的赤道轨道频域结果进行了比较，并与称为Teukode的赤道外轨道时域Teukolsky方程求解器的结果进行了比较。本文的自旋体框架是基于Mathisson-Papapetrou-Dixon方程在Tulczyand-Dixon自旋补充条件下的。
2023-03-29 gr-qc
Adiabatic equatorial inspirals of a spinning body into a Kerr black hole
未来天基引力波探测器对极质量比引力波的探测需要足够精确的波形模板。由于较小次级体的自旋对于EMRI的探测和参数估计是不可忽略的，我们研究了它对带有自旋次级体的EMRI的引力波相位的影响。我们专注于一般偏心赤道轨道周围的克尔黑洞。为了模拟旋转的次级物体，我们使用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程的极-偶极近似。此外，我们在自旋的轨道变量和引力波通量从各自的轨道线性化。我们得到这些通量通过使用Teukolsky形式主义在频域中。导出了自旋诱导修正对内旋绝热演化的演化方程。最后，通过对它们的数值积分，我们得到了自旋体和非自旋体的内旋引力波相移。
2022-01-18 gr-qc
Chaos and dynamics of spinning particles in Kerr spacetime
利用Papapetrou方程组，通过数值积分研究了旋转黑洞Kerr时空中自旋粒子的混沌动力学。由于自旋的存在，该系统存在许多混沌解，并表现出一些特殊的动力学性质。利用广义相对论中定义的一种新的快速Lyapulov指示器（FLI），研究了混沌轨道与自旋大小S、近心、极角和Kerr转动参数α之间的关系.经典的Lyapulov指数（LE）定义在弯曲时空中可能失效。我们强调，庞加莱截面不能用于检测这种情况下的混沌。通过计算，发现了一些新的有趣的结论：虽然S越大越容易出现混沌，但并不总是单调地依赖于S; Kerr参数α对混沌的发生有相反的作用。此外，粒子的自旋可以破坏轨道关于赤道平面的对称性。在某些特殊的初始条件下，轨道存在平衡点。
2010-06-11 gr-qc
Dynamics of spinning test particles in Kerr spacetime
我们利用Papapetrou方程研究了旋转黑洞时空中相对论自旋试验粒子的动力学。我们使用李雅普诺夫指数的方法来确定是否轨道表现出敏感的初始条件的依赖性，混沌的签名。在最大自旋等质量双星的情况下（违反测试粒子近似的极限情况），我们发现明确的正李雅普诺夫指数，成对+/- lambda，一个特征的哈密顿动力系统。我们没有发现物理上真实的自旋参数的非零李雅普诺夫指数的证据，这表明混沌可能不会在极端质量比的二元黑洞吸入的引力辐射中表现出来（例如，可以通过激光干涉仪空间天线LISA检测到）。
2003-02-12 gr-qc
Actions of spinning compact binaries: Spinning particle in Kerr matched to dynamics at 1.5 post-Newtonian order
本文推导了Kerr时空中旋转测试粒子的规范不变作用量公式，并将其与1.5PN阶双星动力学匹配，建立了连接大质量比极限与有限质量比极限的规范不变字典。
2025-05-23 gr-qc
A survey of spinning test particle orbits in Kerr spacetime
本文研究了Kerr时空中Papapetrou方程的动力学性质。这些方程提供了一个相对论性自旋试验粒子绕旋转（克尔）黑洞运动的模型。我们执行一个彻底的参数空间搜索的迹象，混沌动力学计算的李雅普诺夫指数为各种各样的初始条件。我们发现，Papapetrou方程承认许多混乱的解决方案，与最强的混乱发生在偏心轨道的情况下，接近极限的稳定性，对陷入一个最大的自旋克尔黑洞。尽管存在这些混乱的解决方案，我们表明，物理上现实的解决方案Papapetrou方程是不混乱的，在所有情况下，混乱的解决方案要么不符合现实的天体物理系统，或涉及故障的测试粒子近似导致的Papapetrou方程（或两者兼而有之）。因此，从螺旋形进入更大质量的黑洞的物体发出的引力辐射（例如，激光干涉仪空间天线LISA可以检测到）不应该表现出任何混沌的迹象。
2003-02-25 gr-qc
Analytic Solution for the Motion of Spinning Particles in Kerr Space-Time
本文利用 Kerr 时空隐藏对称性对世界线进行平移，在线性自旋阶上恢复了自旋粒子运动方程的可分离性，从而得到与无自旋情形类似的闭式解，对模拟旋转致密天体旋入大质量黑洞具有重要价值。
2025-06-03 gr-qc
Hyperbolic scattering of spinning particles by a Kerr black hole
在Mathisson-Papapetrou-Dixon模型中研究了自旋为线性序的测试粒子被Kerr黑洞散射的问题。粒子的自旋和轨道角动量与黑洞的自旋一致。粒子的质量和自旋长度都被假定为与背景曲率的特征长度尺度相比很小，以避免反反应效应。我们解析计算的修改由于粒子的自旋散射角，近星点位移，捕获的条件由黑洞，扩展以前的结果有效的非旋转史瓦西背景。最后，我们讨论了如何推广目前的分析超出了线性近似自旋，包括自旋平方修正的情况下，黑洞一样的四极结构的扩展测试机构。
2017-07-31 gr-qc
Weak Cosmic Censorship with spinning particles in Kerr-(A)dS spacetimes
本文将Wald关于旋转粒子的思想实验推广至非零宇宙学常数的Kerr-(A)dS黑洞，证明粒子吸收不会破坏极端界限形成裸奇点。
2025-07-25 gr-qc
Going into a tailspin near the abyss: analytic solutions for spinning particles on near equatorial, plunging orbits in Kerr spacetime
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Université de Mons – UMONS（蒙斯大学）
本文提出了Kerr时空中近赤道坠落轨道自旋粒子的解析解，解决了小质量自旋体的运动方程，并引入了新的开普勒式参数化方法。
2026-03-04 gr-qc
Spinning test-body orbiting around a Kerr black hole: circular dynamics and gravitational-wave fluxes
在最近的一项工作中，[Phys. Rev. D. 94，104010（2016）]，以下为论文I，我们数值研究了围绕史瓦西黑洞作圆周运动的自旋粒子动力学的不同处方。在目前的工作中，我们继续这条调查线的旋转克尔黑洞。考虑了Tulczyjew SSC、Pirani SSC和Ohashi-Kyrian-Semerak SSC三种不同的自旋补充条件下的Mathisson-Papapetrou形式，并根据ISCO位移和频率参数${x \equiv (M Ω)^{2/3}}$（$Ω$为轨道频率，$M$为Kerr黑洞质量）分析了不同的圆动力学.然后，我们数值求解了非齐次$(2+1)D$ Teukolsky方程，比较了三种情况下的渐近引力波通量。我们在论文I中对史瓦西极限的中心观察被发现适用于克尔背景：对于小频率参数，三个SSC减少到相同的圆形动力学和相同的辐射通量，但随着$x$接近ISCO而产生差异。对于正的克尔参数$a=0.9$，能量通量在$0.2\%$不确定度内相互一致，直到$x<0.14$，而对于$a=-0.9$，这种一致性水平保持到$x<0.1$。然而，对于大频率（$x \gtrsim 0.1$），Kerr黑洞和自旋体的自旋耦合导致了圆轨道参数和通量的显著差异，特别是对于$a=-0.9$的情况。相反，在ISCO的研究中，与正克尔参数$a=0.9$相比，负克尔参数$a=-0.9$导致较少的…
2017-07-24 gr-qc
Evolving the Bowen-York initial data for spinning black holes
在数值相对论中用来代表旋转黑洞的鲍文-约克初值数据，并不是克尔时空中一个恒定时间片的数据。如果对碰撞中的每个黑洞都使用鲍文-约克初始数据，那么发射的辐射将部分归因于单个黑洞到克尔形式的“弛豫”。我们计算这种辐射处理的几何形状为一个单一的史瓦西黑洞的扰动，并通过使用二阶微扰理论。我们讨论了在何种程度上可以预期准确地代表克尔孔鲍文约克数据。
1997-10-21 gr-qc
Equilibrium conditions of spinning test particles in Kerr-de Sitter spacetimes
本文讨论了在静止轴对称Kerr-de Sitter黑洞或裸奇异时空中自旋试验粒子的平衡条件和自旋动力学。建立了一般的平衡条件，但由于它们的复杂性，平衡条件和自旋动力学的详细讨论只在赤道平面和时空对称轴上的平衡位置的简单和最相关的情况下提出。结果表明，由于源的旋转和宇宙排斥的综合作用，平衡是自旋相关的球对称时空。在赤道平面内，在所谓的静态半径处，引力吸引力与宇宙排斥力平衡，对于无自旋粒子以及具有任意大方位角取向自旋的自旋粒子，或者在能层之外的任何半径处，具有特定给定的自旋垂直于赤道平面，都是可能的。在对称轴上，在静止区域的任何半径处都可能存在平衡，并且由沿轴方向的适当调谐的自旋给出。在轴上的静态半径处，处于平衡状态的粒子的自旋必定为零。
2006-11-30 gr-qc
Comparing effective-one-body and Mathisson-Papapetrou-Dixon results for a spinning test particle on circular equatorial orbits around a Kerr black hole
本文比较了旋转黑洞赤道圆轨道上自旋测试粒子的MPD形式与EOB哈密顿量，发现两者在Schwarzschild背景下通量无差异，而在Kerr背景下大正自旋时差异最大，为改进EOB辐射反应提供了基础。
2024-12-20 gr-qc
Source of the Kerr-Newman Solution as a Supersymmetric Domain-Wall Bubble: 50 years of the problem
我们考虑了Kerr-Newman（KN）解的源的手征场模型，得到它表示一个超对称自旋孤子，由椭球形手征畴壁（DW）束缚.我们将已知的将平面DW变换为Bogomolnyi形式的方法推广到适用于Kerr坐标系的弯曲DW泡，得到了KN解的超对称BPS饱和源，它具有一些显著的特征，特别是量子角动量.主要的新结果是源形成呼吸器，即DW-antiDW组合。考虑到KN解描述的是旋磁比g = 2的自旋粒子，正如狄拉克电子的旋磁比g = 2一样，我们触及了自旋粒子与引力的相容性问题。
2016-02-12 gr-qc
Chaos bound for spinning particles in Kerr-Newman-AdS black holes
School of Science, Xihua University（西华大学理学院）
利用自旋测试粒子研究Kerr-Newman-AdS时空中粒子与黑洞参数对混沌界违反的调控，发现粒子自旋、宇宙常数、黑洞旋转和电荷通过竞争耦合影响混沌行为。
2026-10-12 gr-qc
Resonant orbits for a spinning particle in Kerr spacetime
本文研究了Kerr时空中近似到偶极阶项的扩展物体的轨道共振。我们从线性自旋近似下的Mathisson-Papapetrou方程开始，主要集中在两个特定的事件上。第一，当轨道是近圆形的，并执行一个小振荡的赤道平面和第二，一个通用的轨迹限制在赤道平面上。在第一种情况下，径向$Ω_r$、角向$Ω_θ$、方位向$Ω_ϕ$三个基频都可以相互对应，产生共振现象，而在后一种情况下，当我们设置$θ=π/2$时，只会出现$Ω_r$与$Ω_ϕ$之间的共振。我们提供了一个详细的推导，在定位在这两种情况下的共振轨道，并研究所发挥的作用，由自旋的黑洞。本文还讨论了与物体和黑洞之间的自旋-自旋相互作用有关的问题。
2020-07-11 gr-qc
Spherical inspirals of spinning bodies into Kerr black holes
本文研究了 Kerr 黑洞中自转次体的球形进动，通过建模引力波辐射通量并评估自转对信号的影响，发现忽略自转会导致LISA可检测的不匹配。
2025-12-15 gr-qc
Frame-dragging induced asymmetry in the bending of light near a Kerr black hole
在弱引力和强引力下，光的轨迹在许多不同的时空几何中的偏转已经被研究过，包括球对称静态和旋转黑洞的特殊情况。众所周知，大质量物体的旋转会导致时空几何中惯性系的拖曳。我们在这里讨论的不对称性，出现明确的精确解析表达式的弯曲角的赤道平面上的旋转，或克尔，黑洞。
2018-08-20 gr-qc
Kerr Spinning Particle, Strings, and Superparticle Models
本文考虑克尔自旋粒子和超粒子的组合模型。克尔几何的结构以一种复杂的形式呈现为由一个复杂的源产生。一个自然的超一般化的建设得到对应于一个复杂的“supersuspension”。通过对Kerr和Kerr-Sen解的超位移，我们得到了超对称破缺的非线性实现的超引力黑洞的度规.
1998-02-02 gr-qc hep-th
Orientifold D-String in the Source of the Kerr Spinning Particle
基于Kerr-Newman解的自旋粒子模型，|a}>>m，进行了讨论。证明了Kerr奇异环可以看作是具有定向折叠世界单的弦。Orientifold给克尔环增加了一个额外的特殊点，即世界单宇称算子的不动点。结果表明，Kerr弦代表了一种新型的弦解，它是一个两端相连的开D弦，两端沿Kerr环作类光的圆周运动。
2003-09-01 gr-qc hep-th
Parameters of Innermost Stable Circular Orbits of Spinning Test Particles: Numerical and Analytical Calculations
研究了经典自旋粒子在Kerr黑洞赤道面内的运动，其中粒子自旋垂直于赤道面。我们回顾了我们最近对最内层稳定圆轨道（ISCO）的一些研究结果[P.I. Jefremov，O.Yu. Tsupko和G.S. Bisnovatyi-Kogan，Phys.Rev. D 91 124030（2015）]，并提出了一些新的计算。ISCO半径，总角动量，能量和轨道角频率被认为是。我们数值计算了不同Kerr参数$a$值下的ISCO参数，并研究了它们对黑洞和测试粒子自旋的依赖性。然后，我们详细描述了如何计算解析小自旋修正的ISCO参数为任意值的$a$。考虑了Schwarzschild、慢转Kerr和极端Kerr黑洞的情形。轨道角动量的使用进行了讨论。我们还考虑了ISCO结合能。结果表明，如果测试体具有自旋，极端Kerr黑洞的吸积效率可以大于已知的最大吸积效率（42%）。
2016-05-13 gr-qc
Spinning test particles and clock effect in Kerr spacetime
我们使用Mathisson-Papapetrou方程研究Kerr时空中自旋测试粒子的运动;我们在著名的Corinaldesi-Papapetrou，Pirani和Tulczyjew之间施加不同的补充条件，并分析其物理含义，以决定哪一个是最自然的使用。我们发现，如果粒子的质量中心的世界线，即选择的多极还原，是一个空间圆形轨道（持续的潮汐力由于自旋），然后广义动量$P$的测试粒子也是相切的空间圆形轨道相交的质心线在一个点。在它们相交的质心线上的每一点都存在一个这样的轨道;尽管这些轨道是虚构的，但它们对于定义自旋粒子沿其物理运动的性质是必不可少的。在小自旋极限下，粒子的轨道几乎是测地线，其角速度相对于测地线值的差可以是任意符号，对应于沿z轴的自旋向上和自旋向下的可能对齐。我们还发现，选择的补充条件导致时钟效应的幅度大不相同。事实上，对于具有相同自旋大小和取向的同向旋转和反向旋转粒子，由背景度规引起的重力磁钟效应可以被放大或抑制，甚至被单个粒子自旋的贡献所抑制。令人惊讶的是，这种贡献本身可以消失，导致时钟效应与非自旋粒子的时钟效应无法区分。我们的分析结果可以通过观察来检验。
2004-10-18 gr-qc
From Schwarzschild to Kerr: Generating spinning Einstein-maxwell fields from static fields
克尔解是由史瓦西解通过一个简单的组合的真正的全球坐标变换和不变性变换作用于空间的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的定态解。同样的变换可以用来从任何静态的轴对称位形生成自旋场位形。我们说明了这一点，从连续家庭的Voorhees-Zipoy真空解决方案的家庭赋予质量，角动量，偶极磁矩和四极电矩的解决方案。
1997-10-23 gr-qc hep-th
Spinning Higher Dimensional Einstein-Yang-Mills black holes
从高维Einstein-Yang-Mills黑洞出发，通过Newman-Janis提出的复杂变换，构造了一个Kerr-Newman类时空.新的度规是Kerr-Newman时空的HD推广，它具有与Yang-Mills（YM）规范荷对应的4D Kerr-Newman时空的精确几何，但在HD时空中电荷项的符号被翻转。有趣的是注意到，在HD中，YM规范荷的引力贡献确实与麦克斯韦荷相反（吸引而不是排斥）。讨论了YM规范装药对静态极限面和视视界的结构和位置的影响。我们发现静态极限面随着维数的增加而变得不那么扁长，并且对YM规范荷也很敏感，从而影响能层的形状。我们还分析了这些BH的一些物理性质。
2014-08-11 gr-qc
Note on the Kerr Spinning-Particle Equations of Motion
California Institute of Technology（加州理工学院）
本文通过 Newman-Janis 算法的探测器 counterpart，揭示了 Kerr 黑洞在点粒子有效理论中引力动力学的自对偶性及引力 Compton 幅的旋量化特性。
2026-01-05 gr-qc hep-th
On the spinning C-metric
给出了自旋C度规的一些定常和非定常区域的物理解释。它们代表了匀加速克尔黑洞的不同时空区域。本文还研究了具有附加对称性的一般静止时空中平衡点对应的测地线的稳定性，并将结果应用于自旋C度规。
2002-01-08 gr-qc
Non-perturbative spinning black holes in dynamical Chern-Simons gravity
在动态Einstein-Chern-Simons引力场中，通过直接求解场方程构造了自旋黑洞，而不需要借助于任何微扰展开。这个模型是通过在爱因斯坦-希尔伯特作用量中加入一个特定的高曲率修正：庞特里亚金密度，线性耦合到一个标量场而得到的。旋转的黑洞是爱因斯坦引力的克尔解的稳定、轴对称、渐近平坦的推广，但它们具有非平凡（奇宇称）的标量场。它们在视界内外都是正则的，并且满足广义Smarr关系。我们在自旋和质量分布、视界角速度、能区和测地运动的一些基本性质等方面讨论了对Kerr的偏离。对于足够小的值的陈-西蒙斯耦合，我们的结果匹配那些以前获得的微扰方法。
2018-06-28 gr-qc
Comparing Hamiltonians of a spinning test particle for different tetrad fields
本文讨论了在[E. Barausse，E. Racine和A. Buonanno，Phys.Rev.D80，104025（2009）]。在证明了最初提出的四元场的组件的总角动量不保存在史瓦西极限，我们分析了其他迄今提出的四元选择。然后，我们引入并彻底检验了视界穿透Kerr Schild坐标中的两个新的四元组场。此外，我们发现，对于Schwarzschild时空背景的线性化自旋哈密顿对应于一个可积系统，而克尔时空，我们发现混沌，这表明一个非可积系统。
2016-02-02 gr-qc
Effects of magnetic fields on spinning test particles orbiting Kerr-Bertotti-Robinson black holes
本文利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程研究绕Kerr-Bertotti-Robinson黑洞的旋转测试粒子，发现磁场显著影响粒子轨迹，且增强磁场需增加轨道角动量以维持轨道。
2025-10-09 gr-qc hep-th
Null Hypersurfaces in Kerr-Newman-AdS Black Hole and Super-Entropic Black Hole Spacetimes
时空几何的三维类光叶理是研究其光锥结构的一种特殊方法，在数值相对论中有重要的应用。本文对Kerr-Newman-AdS黑洞几何进行了这样的叶理化，并与Kerr-AdS和Kerr-Newman黑洞的类光叶理化进行了比较。我们推导出控制这种切片的方程，并研究它们的性质。特别是，我们发现，这些零超曲面发展焦散线内视界的克尔-纽曼-AdS黑洞，在强烈对比的克尔-AdS的情况下。然后，我们采取超自旋极限的克尔-纽曼-AdS时空，导致所谓的超熵黑洞，并表明零超曲面发展焦散线在有限的距离外的事件视界的黑洞。作为应用，我们构造了Kerr-Newman-AdS黑洞及其超自旋黑洞的Kruskal坐标.
2020-08-04 gr-qc
Thermodynamics of a Sufficient Small Singly Spinning Kerr-AdS Black Hole
本文分析了单自旋Kerr-AdS黑洞的热力学性质。由于黑洞足够小，它的温度会很高，所以我们不能忽略热涨落的影响。我们将证明这些热涨落通过对数修正项修正了单自旋Kerr-AdS黑洞的熵。我们将分析对数修正对这个黑洞其他热力学性质的影响，并分析这样一个黑洞的稳定性。我们将观察到，当黑洞的尺寸足够小时，这种形式的修正变得很重要。我们也将分析这些热涨落对这种黑洞临界现象的影响。
2016-11-01 gr-qc hep-th
Motion of spinning particles in the Kerr-Newman black hole exterior
研究Kerr-Newman黑洞外部自转粒子的周期轨道运动，解析求解非测地方程并分析引力波发射特性。
2026-08-13 gr-qc
Spinning Black Hole in a Fluid
本文提出扩展流体模型中的旋转黑洞模拟引力，通过量纲分析导出声学度规参数，揭示视界与能层，验证探针粒子行为，为凝聚态系统提供黑洞类比。
2024-02-23 gr-qc
Spinning test body orbiting around a Kerr black hole: Comparing Spin Supplementary Conditions for Circular Equatorial Orbits
当自旋补充条件（SSC）固定自旋试验体的质心（即质心）时，在弯曲时空中运动的自旋试验体的世界线可以由Mathisson-Papapetrou-Dixon（MPD）方程给出。在本研究中，我们继续探索不同质心之间的移动开始在最近发表的工作[物理评论D 104，024042（2021）]，此后论文I，史瓦西时空，通过检查下的克尔时空中的SSC的变化的圆形赤道轨道的频率。特别是，我们研究的收敛在条款中的pronede和逆行的轨道频率，当这些频率扩展的自旋措施的幂级数和质心的身体是从Mathisson-Pirani或Ohashi-Kyrian-Semerak框架Tulczyovic-Dixon的。由于在论文I中，我们已经看到最内层稳定圆轨道（ISCO）在这个比较过程中占有特殊的位置，我们在这项工作中严格关注它们。我们介绍了一种新的方法，找到ISCO的任何SSC，并采用它的Tulczypho-Dixon和Mathisson-Pirani形式主义。由于技术上的困难，不允许文件的I分析处理，我们诉诸数值研究的收敛之间的SSC的ISCO的情况下，。我们的结论，在论文I中，是似乎有一个收敛的幂级数的频率之间的SSC，这是改善时，考虑到适当的移位，但存在一个限制，在这种收敛，由于在旋转体近似，我们只考虑前两个较低的多极子的扩展体和忽略所有较高的。
2022-08-04 gr-qc
Renormalization by gravity and the Kerr spinning particle
在Kerr自旋粒子的基础上，我们证明了对于任意分布的源物质，质量重整化在引力作用下是完美的。一个光滑的正则化的Kerr-Newman的解决方案被认为是，导致一个源的形式的旋转袋充满了假真空。它示出，重力控制相变到袋内的AdS或dS假真空状态，提供质量平衡。
2006-06-22 gr-qc hep-th quant-ph
Scattering of two spinning black holes in post-Minkowskian gravity, to all orders in spin, and effective-one-body mappings
我们证明了在简单映射下，三个不同系统动力学之间的等价性--（i）任意质量比的双自旋黑洞系统，（ii）背景Kerr时空中的自旋测试黑洞，和（iii）Kerr中的测地线运动--当每一个都被考虑在广义相对论的第一后闵可夫斯基（1 PM）近似下时，也就是说，到线性阶$G$，但到$1/c$中的所有阶，到黑洞自旋中的所有阶，以及它们的线性化引力场的多极展开中的所有阶。这是通过计算两个自旋黑洞之间弱引力散射相遇的净结果来实现的，即作为入射状态的函数的黑洞动量和自旋的净$O(G)$变化。结果以非常简单的封闭形式给出，通过求解自旋黑洞的有效Mathisson-Papapetrou-Dixon型运动方程，结合线性化的爱因斯坦方程，与克尔解进行适当的匹配。散射的结果完全编码规范不变的内容的规范哈密顿在1 PM秩序的双黑洞动力学，通用（未绑定和绑定）的轨道和自旋方向。我们推导出一个这样的哈密顿量，它再现和求和的1 PM部分的所有这些以前的后牛顿的结果，并直接体现了等价的测试体限制通过简单的有效单体映射。
2017-09-29 gr-qc
Stable circular orbits of spinning test particles around accelerating Kerr black hole
研究了自旋测试粒子在赤道面上围绕加速Kerr黑洞的稳定圆轨道。为此，我们首先计算运动方程，并分析粒子的参数空间。研究了粒子的自旋和黑洞的加速度对自旋试验粒子在最内层稳定圆轨道上的守恒角动量、守恒能量和半径的影响。我们发现粒子的自旋对轨道参数的影响几乎是线性的，而黑洞的加速度对这些参数的影响是非线性的。我们还探讨了粒子的自旋和黑洞的加速度对自旋粒子在近稳定圆轨道上的近星点位移的影响。
2020-04-26 gr-qc hep-th
Orientifold and stringy frame of the Kerr Spinning Particle
我们证明克尔自旋粒子的框架由两个拓扑耦合的弦组成。其中之一是克尔奇异环，它表示一个具有东方折叠世界片的弦。它具有电磁激励（行波），这与克尔微振子的旧模型相对应。激发诱导的额外的轴弦的外观是拓扑耦合到克尔圆弦，是一个载波的pp波和费米子零模式。这种弦可以用超导弦的威滕场模型来描述。
2004-01-12 gr-qc hep-ph hep-th
