Excitation of Neutron Star Oscillations by an Orbiting Particle
中子星的激发被认为是引力辐射的一个重要来源。最重要的是研究中子星中触发振荡的机制，以便描述发射的辐射。本文给出了一个绕中子星运行的粒子产生的偶宇称引力辐射的数值研究结果。我们集中我们的调查有利于激发的$w$模式的轨道参数上的这些条件。我们发现，天体物理现实的条件下，几乎没有$w$模式的贡献，所发射的辐射。只有对于具有超相对论轨道速度$\ge 0.9c$的粒子，$w$ -模式才对总的辐射引力能有显著的贡献。我们还强调设置一致的初始配置的重要性。
2000-04-30 astro-ph gr-qc
A Finite Element Computation of the Gravitational Radiation emitted by a Point-like object orbiting a Non-rotating Black Hole
在空间干涉仪LISA中，描述螺旋相的极端质量比双星系统是引力波物理中的一个具有挑战性的问题。主要困难在于小天体的引力场对自身的影响的评估。为此，需要精确计算小天体相对于大天体（大质量黑洞）的背景几何形状所产生的扰动。在本文中，我们提出了一种新的计算方法的基础上有限元方法来解决主方程描述非旋转黑洞的扰动，由于轨道上的点状物体。数值计算是在时域中进行的，通过使用波动型方程的演化算法。我们通过比较我们的计算与以前的结果在文献中的方法的准确性。最后，我们讨论了这种方法的相关性，实现精确的描述极端质量比二进制文件。
2005-12-05 astro-ph gr-qc
Gravitational waves emitted by a particle rotating around a Schwarzschild black hole: A semiclassical approach
在树层次上，利用量子场论的框架，分析了弯曲时空中粒子围绕Schwarzschild黑洞作圆周运动时发出的引力辐射。球对称时空中的引力摄动被写成规范不变的形式。我们讨论的结果，比较它们的辐射时，它被假定为轨道上的一个大质量的物体，由于在平坦的时空牛顿力的粒子发射。
2017-03-30 gr-qc
Static dilaton space-time parameters from frequency shifts of photons emitted by geodesic particles
量子时空的质量参数是由围绕这些物体作圆周运动的粒子发射的光子的红移-蓝移（zred，zblue）及其相应半径的函数。特别是，我们的工作与广义查特吉和吉本斯-前田时空。在其中一个参数的一定极限下，它们都成为史瓦西黑洞。还确定可以针对这些度量观察到的这些频移的值的界限。
2017-12-12 gr-qc
Quasi Periodic Oscillations of Test Particles and Red-Blue Shifts of the Photons Emitted By the Charged Test Particles Orbiting the Charged Black Hole in the Presence of Quintessence and Clouds of Strings
在这里，我们研究了状态方程参数为$ω_q=-2/3$的带电黑洞的时空几何中的测试粒子和光子的圆周运动。我们观察到，存在稳定的圆形轨道，在这种几何非常小的值的精髓和弦云参数，即，$0<γ<<1$和$0<α<<1$。我们观察到，如果$γ$和$α$的值增加，测试粒子可以更容易地逃离黑洞的引力场。而黑洞的电荷$Q$对有效势的影响正好与$γ$和$α$的作用相反。进一步，我们研究了测试粒子在稳定圆轨道附近的准周期振荡。随着$Q$值的增加，稳定的圆轨道远离中心物体;因此，随着$Q$值的增加，人们可以观察到远离中心引力源的较低的周转频率。在中心源周围的稳定圆形轨道上运动的带电测试粒子发射的光子的红移参数$z$随参数$α$的增大而增大，随电荷值$Q$的增大而减小。在Banados-Silk-West（BSW）过程研究中，我们注意到，如果碰撞粒子之一的电荷达到临界值，则具有精粹和弦云的Riessner-Nordstrom黑洞视界处的质能中心会无限增加。为了更好地理解这一研究，我们用图形的方法给出了圆轨道半径、粒子的能量和角动量、有效势、有效力、准周期振荡和光子的红蓝移对参数$α$、$γ$和$Q$的依赖关系.
2021-08-16 gr-qc
Gravitational signals emitted by a point mass orbiting a neutron star: effects of stellar structure
在微扰区和频域中研究了中子星的结构对双星系统引力辐射的影响。假设一颗中子星受到一个在近圆轨道上运动的质点的扰动，我们求解广义相对论中的恒星扰动方程，计算系统在引力波中损失的能量。我们比较了不同恒星模型的能量输出，发现通过假设扰动对象是一个黑洞具有相同的质量，我们讨论了恒星模式的激发所发挥的作用。结果表明，当轨道速度v >0.2c（对于两颗正则中子星组成的双星系统，约为185 Hz）时，恒星结构开始影响辐射功率。我们表明，不同的恒星模型和一个黑洞之间的差异主要是由于激发的恒星的准正规模式。最后，我们讨论了在何种程度上和何种距离的微扰方法可以用来描述一个恒星和一个点状的大质量的身体的相互作用。
2002-03-01 astro-ph gr-qc
New treatment of red/blue shifts of emitted photons in terms of Kerr-Newman black hole parameters
提出通过分析中性绕轨大质量物体发射光子的红移与蓝移，反演Kerr-Newman黑洞质量、角动量和电荷，并给出基于Boyer-Lindquist坐标和度规参数的显式表达式。
2024-04-05 gr-qc
Red/Blue shifts of photons in a Hayward black hole immersed in perfect fluid dark matter
UAEH（Hidalgo自治大学）
研究浸入完美流体暗物质中的Hayward正则黑洞中沿稳定圆轨道运动粒子发射光子的红/蓝移，发现PFDM参数改变视界结构和特征半径，影响频移和黑洞阴影。
2026-08-04 gr-qc
Semiclassical approach to black hole absorption of electromagnetic radiation emitted by a rotating charge
我们考虑一个电荷，最小耦合到麦克斯韦场，围绕史瓦西黑洞旋转。我们研究了有多少从旋转电荷发射的辐射被黑洞吸收，并表明大多数光子逃逸到无穷远。为此目的，我们使用的古普塔-布莱克斯量子化的电磁场的修改后的费曼规范的量子场论在史瓦西时空的背景下发展。我们得到两个光子偏振对发射功率的贡献是完全不同的。此外，我们还讨论了用完全广义相对论方法得到的结果的精确性，并与假设电荷在牛顿力作用下绕一个大质量物体运行时得到的结果进行了比较。
2005-03-11 gr-qc
Equilibrium of charged fluid around a Kerr black hole immersed in a magnetic field: variation of angular momentum
本文解析构建磁场中 Kerr 黑洞周围带电理想流体的平衡结构，揭示非恒定角动量、外磁场和电荷对吸积盘形态及流体性质的显著影响。
2024-09-06 astro-ph.HE gr-qc
Polarized image of synchrotron radiations of hotspots in Schwarzschilld-Melvin black hole spacetime
我们重新考察了带电粒子的最内层稳定圆轨道（ISCO），并研究了Schwarzchild-Melvin黑洞时空中赤道面上这类轨道热点发射的同步辐射的偏振像.我们得到一个约束的磁场保留带电粒子的ISCO。特别是，我们确定了一个临界值的磁场强度$B_c$的圆形轨道可以有积极和消极的角动量以上$B_c$，而只有一个分支生存低于$B_c$。此外，我们还研究和讨论了远距离观测者观测到的带有极化方向信息的圆轨道带电热点的一次和二次像。
2022-05-10 gr-qc
Circular orbits and polarized images of charged particles orbiting Kerr black hole with a weak magnetic field
本研究针对弱磁场下的克尔黑洞，解析推导了带电粒子最内稳定圆轨道半径，半解析得到不同参数下的偏振图像，发现相关参数对偏振旋转和通量大小有显著影响。
2023-06-13 gr-qc hep-th
Testing the Non-circularity of the Spacetime around Sagittarius A* with Orbiting Pulsars
非形式克尔黑洞解是一种在修正引力理论中的旋转黑洞解，它打破了时空的圆形条件，不同于克尔时空的情况。在本文中，假设人马座A*（Sgr A*）是一个非形式的克尔黑洞，我们研究的潜力，测试的时空几何与一个假设的脉冲星的轨道要素是类似的S2/S 0 -2星。通过数值求解脉冲星及其发射光子的运动方程，计算出脉冲星的视位置和发射脉冲信号的到达时间。我们的分析表明，在TOA的差异的幅度达到$10\>{\rm ms}$的顺序，如果偏离克尔时空是显着的。这种时间差主要是由$1.5$后牛顿阶时空的非圆性引起的。对于一颗普通的脉冲星，未来的平方公里阵列射电望远镜（SKA）的TOA测量精度大约在$0.1\>{\rm ms}$和$10\>{\rm ms}$之间。因此，我们期望SKA能通过Sgr A* 周围时空的非圆性来区分非正规Kerr黑洞和Kerr黑洞。
2022-01-04 astro-ph.GA gr-qc
Spinning magnetized particles orbiting magnetized Schwarzschild black holes
本文首次利用MPD方程研究具有磁偶极矩的旋转粒子在外部均匀磁场中绕史瓦西黑洞的运动，推导有效势并分析自旋与磁相互作用对ISCO、能量、角动量及碰撞质心能量的影响。
2023-08-10 gr-qc
The effect of environment in the timing of a pulsar orbiting SgrA*
本文研究了黑洞周围物质（辐射、尘埃、暗能量）对脉冲星计时时间延迟的影响，推导了解析公式，发现暗能量效应最强，并针对SGR J1745-2900进行了估算。
2023-11-17 gr-qc
On the Doppler effect for light from orbiting sources in Kerr-type metrics
本文导出了在一般定常轴对称度规中，平行或反平行于源的圆轨道运动发射的光子的运动和引力联合多普勒效应的计算公式。从程函近似和Killing矢量方法推导出同样的公式，以阐明观测天文学和现代相对论之间的联系。该公式产生预期的结果，在外部克尔和史瓦西度规和平坦空间中的移动源或静止源的限制。
2015-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Non-Keplerian Charged Accretion Disk Orbiting a Black Hole~Pulsar
本研究探讨了黑洞脉冲星磁偶极场对环绕Kerr黑洞的非开普勒带电吸积盘的影响，构建了非导电带电理想流体的平衡结构，揭示了角动量分布、磁偶极子与电荷共同决定盘的几何形态与密度等关键性质。
2025-02-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational lensing of stars orbiting the Massive Black Hole in the Galactic Center
银河系中心存在一个巨大的黑洞，与射电源Sgr A* 重合，这一点正在越来越坚实的基础上得到证实。从原理上讲，这个黑洞就像一个引力透镜，能够弯曲在其附近运动的恒星发出的光，最终产生二次图像。将先前对引力透镜现象的分析扩展到一组新的28颗恒星，这些恒星的轨道已经通过最近的观测得到了很好的确定，我们计算了它们二次图像的所有属性，包括它们亮度峰值的时间和大小以及它们与中心黑洞的角距离。最佳的透镜候选者是恒星S6，因为它的二次像在峰值处的星等达到K=20.8，与中心黑洞的角距为0.3质量，正好在K波段天文仪器分辨率极限的边界。
2008-12-19 astro-ph gr-qc
Environmental effects in GW physics: tidal deformability of black holes immersed in matter
致密天体被伴星潮汐变形的能力，在双星系统发射的引力波中有可探测的印记。这种效应是由所谓的潮汐勒夫数控制的。对于一个特定的引力理论来说，它们只依赖于物体的内部结构，而对于广义相对论中的黑洞来说，它们就消失了。因此，与非零潮汐勒夫数兼容的测量可以提供强场区域新物理学的证据。然而，在现实的天体物理场景中，致密物体被非真空环境所包围。在这项工作中，我们研究的潮汐变形性的配置黑洞沉浸在物质中，专注于两个分析模型表示的各向异性流体和薄壳的物质周围的黑洞。然后，我们将我们的结果应用到天体物理学相关的情况下，黑洞周围的吸积盘，在即将到来的LISA任务的参数区域的利益。我们的研究结果表明，有挑战要克服的强场重力潮汐勒夫数的测试。
2020-03-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black Hole Perturbation
我们提出了解析计算的引力波从一个粒子轨道的黑洞。我们首先回顾了处理黑洞引力扰动的Teukolsky形式。然后，我们发展了一个系统的方法来计算高阶后牛顿修正的轨道粒子发射的引力波。作为该方法的应用，我们考虑了Kerr黑洞的近圆轨道，包括正圆轨道、微偏心轨道和微倾斜轨道，给出了具有高阶后牛顿修正的无穷远点能流和角动量流公式.利用Teukolsky方程解的解析级数表示的不同方法，我们还给出了Kerr黑洞在圆轨道上吸收的能流的后牛顿展开公式。
1997-12-12 gr-qc
Horizonless black hole mimickers with spin
本文用 Ernst 势将旋转无视界黑壳按角动量微扰求解至 $a^6$ 阶，量化其多极矩相对 Kerr 黑洞的偏差，并揭示由 Unruh 效应维持的循环流结构。
2024-01-24 gr-qc hep-th
Measuring black-hole parameters and testing general relativity using gravitational-wave data from space-based interferometers
激光干涉仪空间天线（LISA）预期的引力波来源之一是银河系中心的大质量黑洞捕获太阳质量的致密恒星。我们为这种捕获构造了一个简单的模型，在这个模型中，致密的恒星在大质量黑洞的赤道平面上的圆形轨道上自由运动。我们考虑的引力波发射在轨道演化的后期阶段，轨道质量到达最里面的稳定的圆形轨道之前不久。我们构造了一个简单的模型的引力波信号，其中的相位波起着主导作用。信号的行为取决于许多参数，包括$μ$，轨道恒星的质量，$M$，中心黑洞的质量，以及黑洞的角动量$J$。我们计算，使用我们的简化模型，并在大的信噪比的限制，这些量可以估计在引力波测量的准确性。我们的简化模型也提供了一种方法，可以用实验来检验广义相对论的强场预言。
1996-06-12 gr-qc
Coalescing binaries and Doppler experiments
讨论了CASSINI实验对致密双星内螺旋发射的引力波的敏感性。我们表明，该仪器可达到的最大距离是$\sim 100$ Mpc。特别是，CASSINI可以探测到室女室女星系团中具有啁啾质量$\simgt 10^6 \Ms$的大质量黑洞双星，信噪比在5到30之间，以及可能围绕我们银河系中心可能拥有的大质量黑洞运行的质量为$\simgt 30 \Ms$的致密物体。
1997-08-16 gr-qc
Gravitational wave signals from primordial black holes orbiting solar-type stars
本研究分析围绕类太阳恒星运行的原初黑洞的引力波信号，发现其探测强度高于更远中子星旁的原初黑洞信号，或可被LISA探测，并估算了这类系统对随机引力波背景的贡献。
2025-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
General relativistic formulas for mass and spin of a Kerr black hole in terms of redshifts and orbital parameters
我们推导出封闭的公式的质量和自旋参数的克尔黑洞在最小数量的观测数据：红/蓝移的光子发射的大质量粒子（恒星）运动的测地线周围的黑洞和它们各自的轨道半径。事实证明，给定一组围绕黑洞旋转的两（三）颗恒星，这些公式只涉及八（十二）个观测数据。对于单颗恒星绕黑洞运行的情况，我们需要一组最小的四个观测测量值来分析确定这两个参数。
2021-02-16 gr-qc
Analytic black hole perturbation approach to gravitational radiation
本文基于黑洞微扰理论，综述了后牛顿引力波展开的解析方法。后牛顿展开有两种不同的方法。两者都是基于Teukolsky方程。在一种方法中，Teukolsky方程转化为Regge-Wheeler型方程，该方程在平坦空间极限下约化为标准Klein-Gordon方程;而在Mano，Suzuki和Takasugi最近提出的另一种方法中，Teukolsky方程直接以其原始形式使用。前者的优点是直观上容易理解各种弯曲空间效果是如何发挥作用的。然而，当我们继续研究越来越高的后牛顿阶时，它就变得越来越复杂了。相比之下，后者的优点是，系统计算到更高的后牛顿阶是相对容易实现的，但在其他方面如此数学化，以至于难以理解高阶项的相互作用。在本文中，我们回顾这两种方法，使他们的优点和缺点可能会清楚地看到。我们还回顾了一些关于粒子绕黑洞运动时引力辐射的计算结果。
2003-06-27 gr-qc
Modelling the Sgr A* Black Hole Immersed in a Dark Matter Spike
研究了银河系中心黑洞Sgr A * 附近的暗物质尖峰效应。我们的主要目标是调查目前和未来的天文观测的Sgr A * 是否可以检测到这样的DM尖峰的存在。首先，我们构造了一个静态球对称黑洞周围的时空度规，然后利用Newman-Janis-Azreg Aïnou算法将这个解推广到旋转黑洞。对于静态BH度规，我们使用的数据的S2星绕Sgr A * 确定和分析的两个自由参数的约束特征的密度和最内边界的DM晕周围的BH。此外，利用银河系中已有的DM尖峰密度$ρ_\text{sp}$和DM尖峰半径$R_\text{sp}$的观测数据，我们考虑了围绕Sgr A * BH的几何厚度的吸积盘模型，并证明了DM分布对BH阴影半径和像的影响在实际DM密度下是相当微弱的.仅当DM密度在BH附近为$ρ_\text{sp} \sim (10^{-19}-10^{-20})$ g/cm $^3$数量级时才变得显著。我们进一步分析了用无线电干涉测量法观察这种效应的可能性，用类似EHT的阵列模拟观察，发现在不久的将来不太可能检测到这种效应。
2021-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Faraday Rotation in Binary Pulsar Systems
我们研究了引力法拉第旋转，线偏振光射线发射的脉冲星，围绕另一个紧凑的对象。我们涉及的旋转角度的发射脉冲星的轨道相位，以及其他参数描述其轨道和方向的角动量的二进制伴侣。我们给出了双脉冲星系统PSR J 0737 -3039的影响的数值估计，我们注意到，预期的幅度是非常小的，使目前的技术不太可能观察到的效果。然而，这本身是有趣的，因为在这种现象中，引力磁起着主导作用，不像在研究光弯曲或引力时间延迟时所发生的那样，它似乎是对引力电贡献的修正。此外，我们设想这种效应可能是相关的，至少在原则上，一个脉冲星轨道不带电的黑洞。
2006-10-10 astro-ph gr-qc
Periodic orbits and their gravitational wave radiations in black hole with dark matter halo
本文研究暗物质晕中黑洞的周期轨道及其引力波辐射，揭示暗物质晕对轨道参数和波形的影响，并评估其可探测性。
2025-08-28 gr-qc
Dark matter effect on black hole accretion disks
本文比较不同暗物质模型，发现暗物质可影响黑洞吸积盘结构，产生类似超自旋体的特征，并可通过吸积率变化观测，为暗物质探测提供新途径。
2024-03-18 astro-ph.HE gr-qc
Repeated Gravitational Lensing of Gravitational Waves in Hierarchical Black Hole Triples
我们考虑二元黑洞（BBH）在一个分层的三重系统中，一个更紧凑，质量较小的二是发射可检测的引力波（GWs），和第三个是一个超大质量BH在一个核星团的中心。正如以前的工作已经表明，外双星的轨道运动可以产生一个可检测的相对论多普勒增强的GWs发射的轨道内双星。我们在这里表明，对于周期为一年的外双星轨道，可以有一个不可忽略的概率重复的引力透镜的内双星发射的GW。重复的引力透镜事件可以被LISA天文台探测到，在BBH进入LIGO波段之前，它是周期性的GW振幅尖峰。这样的探测将证实一些在核星团中的BBH合并的起源。GW透镜还为强引力提供了新的测试场地。
2020-04-16 astro-ph.HE gr-qc
Thermal Analysis, Joule-Thomson Expansion and Hawking Sparsity of Mod(A)Max-AdS Black Hole Immersed in a Cloud of Strings
The Assam Royal Global University（阿萨姆皇家全球大学）；Al-Hussein Bin Talal University（侯赛因·本·塔拉勒大学）；Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
本文研究了浸没在弦云中的Mod(A)Max-AdS黑洞的热力学行为，探讨了其稳定性、相变及霍金辐射稀疏性，揭示了模型参数对相结构和辐射特性的影响。
2026-02-11 gr-qc hep-th physics.gen-ph
Electrically charged matter in rigid rotation around magnetized black hole
研究了大尺度渐近均匀磁场中非旋转带电黑洞周围的带电流体环形结构。在继续我们以前的研究带电物质的近似为零的电导率，我们证明了存在的轨道结构在永久刚性旋转的赤道平面，和带电的云附近的对称轴盘旋。我们约束的参数范围，使稳定的配置和推导的几何形状的等压面。我们的简化分析研究表明，这些稳定区域可能与捕获黑洞磁层某些区域的带电粒子和尘埃颗粒有关，因此在某些天体物理情况下很重要。
2014-09-01 astro-ph.HE gr-qc
Life under a black sun
生命依赖于低熵能量的收入和高熵能量的处理。在地球上，低熵能量由太阳辐射提供，而高熵能量则以红外辐射的形式发射到寒冷的太空中。在这里，我们把情况反过来，假设宇宙背景辐射是一颗行星绕着一个黑洞运行的低熵能量源，而高熵能量则被注入黑洞。我们估计的权力，可以产生的热力学过程中这样的行星，特别是在行星轨道上的快速旋转克尔黑洞的兴趣在科幻电影{ \em星际}。我们还简要讨论了一个从外部吸收宇宙背景辐射并将废能倾倒到内部黑洞的反戴森球。
2017-02-10 astro-ph.CO gr-qc physics.optics
Mass and spin of Kerr black holes in terms of observational quantities: The dragging effect on the redshift
在这项工作中，我们阐述了广义相对论形式主义的发展，允许一个解析表示的质量和自旋参数的克尔黑洞的观测数据：总红移和蓝移的光子发射的测地大质量粒子旋转的黑洞和它们的轨道参数。因此，我们提出了简洁的封闭公式的质量和自旋参数的Kerr黑洞在赤道圆轨道的情况下，无论是静态的或移动的一个遥远的观察者的直接观察到的数量很少。此外，我们将克尔黑洞的旋转性质所产生的引力拖曳效应纳入分析中，并阐明其对光弯曲参数和轨道粒子发射的光子的频率偏移的表达的重要贡献，从而呈现简单的对称运动学红移和蓝移的表达。我们还考虑了频移对方位角的依赖性，这一事实使得我们可以在黑洞相对于我们静止或运动的情况下，表达沿旋转粒子轨道上任何一点的总红移/蓝移。这些公式允许一个计算的克尔黑洞参数，通过应用这种广义相对论形式主义的天体物理系统，如超脉泽吸积盘轨道超大质量黑洞的核心活动星系核。我们的结果为实现黑洞变量的参数估计研究打开了一扇新的窗口，并且可以推广到超越爱因斯坦引力的黑洞解。
2022-06-26 gr-qc hep-th
Waves from the Centre: Probing PBH and other Macroscopic Dark Matter with LISA
宇宙学上的暗物质中有很大一部分可以由非常致密的宏观物体形成，例如原始的黑洞。引力波提供了一种很有前途的方法来探测这些类型的暗物质候选者，在一个参数空间区域，这是相对未经测试的电磁观测。在这项工作中，我们考虑的宏观暗物质与范围内的质量$10^{-13}$ - $1\,M_{\odot}$的超大质量黑洞轨道的合奏。虽然单个暗物质粒子产生的应变非常小，但大量暗物质粒子发射的引力波会不相干地叠加，产生随机的引力波背景。我们表明，LISA可以是一个强大的机器，用于检测随机背景的物体轨道的黑洞在银河系的中心，Sgr\。${\rm A}^{\!*}$，如果一个暗物质尖峰的类型最初预测的冈多罗和丝绸附近的中央黑洞的形式。
2020-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Superradiance in the sky
讨论了旋转黑洞对平面电磁波和引力波的超辐射散射放大的条件。我们表明，特别是，放大可以发生的低频波的入射角参数接近0（或$π$）相对于黑洞自旋轴和一个参数小的左（或右）极化。这是由旋转的电/磁偶极子或引力四极子以大半径绕黑洞伴星旋转并与后者共同旋转所发射的辐射的情况。这可以产生可观测到的超辐射效应，例如，在中子星-恒星质量黑洞双星中，以及在由围绕中心超大质量黑洞运行的紧凑双星组成的三重系统中。由于超辐射，在这些系统中的总源光度表现出一个特征的轨道调制，可能会导致显着的观测签名，从而铺平了道路，在不久的将来，测试广义相对论的最奇特的预测之一。
2016-12-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Motion of test particles around an Einstein-dilaton-Gauss-Bonnet black hole in a uniform magnetic field
本文研究爱因斯坦-膨胀子-高斯-博内引力中均匀磁场下磁化粒子绕静态球对称黑洞的运动，计算不同耦合参数下的稳定圆轨道区域，发现增大膨胀子-高斯-博内耦合会缩小稳定轨道范围，并验证了解析近似的精度。
2024-09-19 gr-qc
The light ring and the appearance of matter accreted by black holes
黑洞时空的几何形状可以在引力波窗口中精确地探测，也可能在光学范围内。我们研究非旋转的黑洞对亮点的吸积作用--亮点是在光学或引力波中发射出强烈辐射的物体。当物体落入黑洞时，其辐射主要由光子或引力子围绕光环运行，导致总光度以${\cal L}_o\sim e^{-t/(3\sqrt{3}\,M)}$的形式呈指数下降。晚期辐射是蓝移的，因为它是在坠落期间发射的，被捕获在光环中，随后重新发射。这些普适性质是时空中存在光环的明确标志，并且对近视界的细节并不特别敏感。
2021-04-23 astro-ph.HE gr-qc physics.space-ph
QPO-Based Bayesian Constraints on Charged Particle Dynamics Around Magnetized Schwarzschild Black Holes
Ibnou Zohr University（伊本·祖赫尔大学）
研究带电粒子在磁场中的运动，利用贝叶斯方法约束黑洞质量、磁场强度等参数，揭示磁层相互作用对粒子动力学和准周期振荡的影响。
2026-03-16 gr-qc
Testing black hole candidates with electromagnetic radiation
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论中的克尔黑洞，但还没有直接的观测证据表明这些物体周围的时空几何是由克尔解描述的。对围绕这些天体运行的气体或恒星发出的电磁辐射的性质进行研究，可以潜在地检验克尔黑洞假说。在本文中，我回顾了这一研究领域的最新进展，描述了用当前和未来的观测设施测试克尔度规的可能方法，并讨论了当前的限制。
2017-04-06 astro-ph.HE gr-qc
Fast and accurate analytical formulas for light propagation in general static, spherically symmetric spacetimes
本文提出了一种适用于更广泛静态球对称时空的快速准确解析公式，用于计算吸积盘图像、辐射偏振和脉冲星亮度曲线等
2026-01-14 astro-ph.HE gr-qc
Mass and distance of AGN black holes from warped accretion disks
Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学物理研究所）
本文通过引入扭曲吸积盘，推导出基于天文观测的AGN超大质量黑洞质量与距离的解析表达式，以提高参数独立性。
2026-05-01 astro-ph.GA gr-qc
Exploring light deflection and black hole shadows in Rastall theory with plasma effects
本文在Rastall理论中提出无限区域Gibbons-Werner方法研究尘埃场黑洞解，并解析计算等离子体对光线偏折角及黑洞阴影的影响，揭示光线运动方程与等离子体速度无关。
2025-03-10 gr-qc
Observational redshift from general spherically symmetric black holes
本研究推导了一般球对称黑洞中大质量测地粒子圆周轨道发射光子的总观测频移表达式，以度规分量及其导数表示，并具体应用于与Schwarzschild解共形相关的非奇异黑洞，分析了共形引力自由参数对频移的影响。
2024-03-24 gr-qc
Observational signatures of misaligned double-ring and double-torus configurations around a Schwarzschild black hole
Research Centre for Theoretical Physics and Astrophysics, Institute of Physics, Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学物理学院理论物理与天体物理学研究中心）
研究Schwarzschild黑洞周围非对齐双环和双环状结构的观测特征，通过广义相对论射线追踪分析多峰光谱和不对称辐射分布，揭示非共面多组件吸积结构的诊断特征。
2026-05-13 gr-qc
Geometrically thick equilibrium tori around a Schwarzschild black hole in swirling universes
研究旋涡宇宙中史瓦西黑洞周围的几何厚平衡环，发现其仅在小旋涡参数下存在，且旋涡导致盘结构变小、物质排出增强及对称性破缺。
2024-02-05 gr-qc hep-th
The Status of Black-Hole Binary Merger Simulations with Numerical Relativity
数值相对论中长期稳定性的出现，为长期存在的关于黑洞双星合并的强场区域中时空、物质和电磁场动力学的问题提供了意外的答案。在这篇综述中，我们将简要总结目前应用于这些问题的方法，强调最新的进展。我们将讨论天体物理学相关的最新结果，并提出一些新的解释。虽然我们主要提出了一个审查，我们也提出了一个简单的分析模型的时间依赖的坡印亭通量从两个轨道黑洞沉浸在一个磁场，这与最近的数值结果相比，毫不逊色。最后，我们将讨论我们的合并动力学和引力波形的理论理解的最新进展，导致解释不断增长的机构的数值相对论的结果。
2010-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
New sources of gravitational wave signals: The black hole graviton laser
引力子激光器原理上是通过激光介质中相干引力子的受激发射来工作的。对于显著的放大，我们必须具有非常长的路径长度和/或非常高的密度。黑洞和弱相互作用的亚电子伏暗物质粒子（WISP）的存在解决了这两个障碍。黑洞周围无质量粒子的轨道轨迹是很好理解的\cite{mtw}，并允许任意长的引力子路径长度。WISPs中Kerr黑洞的超辐射可以提供足够高的密度\cite{ABH}。这表明黑洞可以作为有效的引力子激光器。这样定向的引力子激光束自宇宙诞生之初就被发射出来，并产生了新的引力波信号源。处于特别有害的被放大的引力子死亡射线的路径上将不会令人愉快。
2018-07-06 gr-qc hep-th
Scalar Field Model for Dark Matter Spikes Surrounding Sgr A$^*$ and M87$^*$
Metropolitan State University（大都会州立大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）
本文针对Sgr A*与M87*周围的暗物质尖峰，提出一种非标准势实标量场模型，通过逆向设计运动方程得到符合要求的势，该模型可检验且能用于研究含尖峰黑洞的引力扰动及反作用。
2026-09-03 gr-qc
Analytic explanation of the strong spin-dependent amplification in Hawking radiation from rotating black holes
对黑洞灰体因子的数值研究表明，高速旋转黑洞的Hawking辐射与自旋密切相关，自旋最高的粒子（引力子）在能谱中占主导地位.到目前为止，还没有对这种效应的分析解释或描述。利用“引力磁性”，或者说麦克斯韦电磁场方程和爱因斯坦引力方程之间的形式类比，我们能够在旋转的黑洞的自旋和发射出的粒子的自旋之间建立联系。也就是说，粒子的内在自旋产生了一个“质量偶极矩”，它与外部重力磁场相互作用，而外部重力磁场的来源是黑洞的旋转。我们证明了旋转的黑洞倾向于摆脱它的自旋，也就是说，倾向于发射自旋与它自己的自旋平行的粒子。我们还表明，发射的概率随着发射粒子的自旋增加而增加。如果一个黑洞是高度旋转的，即接近极值，放大因子可能是巨大的。当应用于银河系中央的黑洞时，相同的物理机制表明，围绕这些黑洞运行的粒子的自旋应该与黑洞的自旋密切相关，这可能对被认为来自这些空间区域的宇宙射线产生影响。
2011-01-19 gr-qc hep-ph hep-th
Tidal effects around higher-dimensional black holes
在四维时空中，黑洞周围的卫星会产生低振幅的潮汐，从黑洞旋转中提取的能量总是小于损失到无穷大的引力辐射。因此，围绕黑洞旋转的卫星螺旋上升，最终合并。然而，已经证实，在高维时空中，绕轨道运行的物体会产生更强的潮汐，通过潮汐加速物体向外运动而产生反作用。这种效应类似于地月系统所经历的潮汐加速，将决定双星的演化。在这里，我们通过研究耦合到无质量标量场的物质来检验这个猜想，该场在更高维度中围绕着一个单旋转的黑洞运行。我们表明，在大于5的维度，从黑洞通过超辐射提取的能量大于进行到无穷大的能量。我们的数值结果与解析近似非常吻合，并有力地支持了在高维中潮汐加速度是规则而不是例外的猜想。超辐射支配着能量收支，卫星“外旋”;对于某些特定的轨道频率，在视界提取的能量等于发射到无穷远的能量，“浮动轨道”通常会发生。我们给出了解释这种现象的膜范式和潮汐加速由于能量耗散跨越地平线。
2012-07-16 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Determination of chaotic behaviour in time series generated by charged particle motion around magnetized Schwarzschild black holes
研究了在渐近均匀磁场中绕Schwarzschild黑洞运行的开普勒盘电离区的行为。依赖于磁参数${\cal B}$和盘平面相对于磁场方向的倾斜角$θ$，电离盘的带电粒子可以进入三种状态：a）规则振荡运动，b）由于被磁化黑洞捕获而导致的破坏，c）运动的混沌状态。为了研究带电粒子运动的规则型和混沌型之间的过渡，我们生成了各种条件下的运动方程的解的时间序列，并通过非线性（盒计数、关联维数、李雅普诺夫指数、递归分析、机器学习）混沌判定方法来研究它们。我们证明，机器学习方法似乎是最有效的确定混沌区域的$θ-r$空间。结果表明，电离粒子运动的混沌特性随倾角的增大而增强。对于倾角为$θ\sim 0$的开普勒盘的电离的内部部分被捕获的黑洞。
2019-05-03 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational-Wave Recoil from the Ringdown Phase of Coalescing Black Hole Binaries
由两个轨道黑洞并合而成的黑洞的引力反冲或“反冲”是一种重要的天体物理现象。我们结合（i）早期的计算，使用后牛顿理论，累积到合并的两个非旋转的黑洞的反冲速度，（ii）的“封闭极限近似”计算的辐射在衰荡阶段，并根据解决方案的Regge-Wheeler和Zerilli方程使用初始数据精确到第二后牛顿秩序。我们证明，振铃辐射产生了显着的“反踢”。加上由于螺旋，合并和衰荡阶段的贡献，我们的结果的净反冲速度同意从数值相对论的10- 15%，在很宽的质量比范围内，与最大速度为180公里/秒的质量比为0.38。
2009-12-18 astro-ph.CO gr-qc
