Naked singularities and admissibility of initial conditions
球对称云的引力坍缩已被广泛研究,以探讨由此产生的奇异性的性质。然而,对于某些初始密度分布的可接受性有相当大的争论。利用牛顿极限的方程与状态方程$p=p(ρ)$的流体的崩溃,它表明,密度分布必须是均匀的函数r在球对称的情况下提供$dp/dρ\ne0$。这一结果对形成强裸奇点的影响进行了研究。
1997-01-11 gr-qc
Naked Singularities in Spherically Symmetric Inhomogeneous Tolman-Bondi Dust Cloud Collapse
本文研究了Tolman-Bondi尘埃云非均匀引力坍缩的裸奇点的发生和性质,证明了在包括Eardley、Smarr和Christodoulou等早期研究的一类坍缩模型中,裸奇点形成于坍缩云的中心.这个类还包含自相似和非自相似模型。这种奇异性的结构和强度进行检查和调查的问题,当一个非零的措施集的非类空轨迹可以从奇点发出,而不是孤立的轨迹出来。可以看出,弱能量条件和能量密度的正性保证了非类空轨线族脱离奇点。的曲率强度的裸奇异性的检查,它提供了一个重要的测试,其物理意义和强大的曲率增长附近的裸奇异性指出了几个子类考虑。讨论了裸奇点是全局裸奇点的条件。一旦考虑到物质分布的不均匀性,就考虑了引力坍缩最终命运的基本问题。有人认为,一个物理公式的宇宙审查可能会演变,避免上述功能。在这个方向上的可能性进行了讨论,同时指出,这里提出的分析应该是有用的任何可能的严格制定的宇宙审查假说。
1993-03-31 gr-qc
Naked Singularities in Spherically Symmetric, Self-Similar Spacetimes
我们发现,所有已知的裸奇异球对称自相似时空中出现的奇异初始物质分布的结果。这是坐标变换的特殊性的结果,坐标变换把这些时空变成一种可分离的形式。因此,这些裸奇点的例子对天体物理学的观测或理论没有明显的影响。
2001-12-24 astro-ph gr-qc
Spherically Symmetric Analytic Solutions and Naked Singularities in Einstein-Aether Theory
在本工作中,我们分析了所有可能的球对称外部真空解决方案所允许的Einstein-Aether理论与静态以太。我们发现,有四类解决方案对应于不同的自由参数,$c_{14}=c_1+c_4$,这是:$ 0 < c_{14}<2$,$c_{14} < 0$,$c_{14}=2$和$c_{14}=0$的组合值。我们提出了明确的解析解的$c_{14}=3/2, 16/9, 48/25, -16, 2$和$0$。第一种情况有一些病态的行为,而其余的都在$r=0$有奇点,是渐近平坦的时空。对于解$c_{14}=16/9, 48/25\, \mathrm{\, and \,}\, -16$,我们证明了不存在视界,既不存在Killing视界,也不存在泛视界,因此我们有裸奇点。最后,$c_{14}=2$的解具有作为径向坐标的任意函数的度量分量,当它被选择为与Schwarzschild情况相同时,我们在有限半径处具有物理奇点,除了在$r=0$处的物理奇点之外。这个特性与广义相对论完全不同。
2021-01-09 gr-qc
String loops in the field of braneworld spherically symmetric black holes and naked sigularities
本文研究了膜世界球对称黑洞和裸奇点场中载流弦环的运动。时空由RN几何描述,潮汐电荷b反映了来自外部维度的非局部潮汐效应;时空参数b的正值和负值都被考虑。我们限制注意弦环的轴对称运动时,运动可以完全由一个适当定义的有效的潜在的能量和角动量的弦环。依赖于这两个运动常数,弦环可以被捕获,捕获,或者可以逃逸到无限远。在捕获态中心的稳定平衡点附近,运动是有规律的。我们描述了它是如何被转化为混沌运动与不断增长的能源的弦环。在裸奇点场中,存在着位于系统赤道面之外的俘获态,并且出现了不能穿过赤道面的轨道,这与黑洞场中总是允许穿过赤道面的轨道相反。我们把注意力集中在弦环在黑洞或裸奇点附近的深引力场中加速时的所谓嬗变效应上,即把振荡能量转化为跃迁运动的能量。我们证明了在b>1的裸奇异时空中,潮汐荷的影响是很大的,在那里可以达到超相对论速度的加速度,其洛伦兹因子γ ~ 100,比在黑洞时空中得到的加速度高出一个数量级.
2013-09-26 gr-qc
Penrose hypothesis and instability of naked singularities in static spherically symmetric systems with scalar fields
Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学);Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute(伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院);Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院皮斯特里哈赫应用力学与数学研究所);Lviv Polytechnic National University(利沃夫国立理工大学)
本文研究了含标量场的静态球对称渐近平坦位形的径向线性稳定性,发现小Q值时存在发散扰动模式导致位形不稳定,从而证实了Penrose关于裸奇点不存在的猜想。
2025-07-13 gr-qc
Final fate of spherically symmetric gravitational collapse of a dust cloud in Einstein-Gauss-Bonnet gravity
本文给出了在Einstein-Gauss-Bonnet引力作用下尘埃云的高维球对称引力坍缩模型。给出了具有理想流体和宇宙学常数的时空$M \approx M^2 \times K^{n-2}$的基本方程的一个简单形式。这是广义相对论中四维球对称理想流体时空的Misner-Sharp形式的推广。在$n=5$和$n \ge 6$的例子中,尘埃云的引力坍缩的整个图景和最终命运有很大的不同。有两类解,我们称之为正分支解和负分支解。在$n \ge 6$的正分支解中不可避免地会出现反弹,从而不能形成奇点。由于在正分支解中没有捕获面,所以在$n=5$的情况下形成的奇异性必须是裸露的。在负分支解中,$n \ge 6$的裸奇点是无质量的,而$n=5$的裸奇点是有质量的。在由平坦的Friedmann-Robertson-Walker解表示的均匀坍缩中,对于$n \ge 6$,所形成的奇点是类空的,而对于$n=5$,所形成的奇点是进入零的.在光滑初始数据的非均匀坍缩中,强宇宙监督假设对$n \ge 10$和$n=9$成立,依赖于初始数据中的参数,而对$5 \le n \le 8$总是形成裸奇点.当尘埃云的初始表面半径被微调时,这些裸奇点可以是全局裸的,然后弱宇宙监督假设被违反。
2006-05-03 gr-qc
Charged null fluid collapse in anti-de Sitter spacetimes and naked singularities
研究了反德西特背景下带电零流体球对称、面对称和柱对称坍缩中裸奇点的出现。裸奇点在Tipler意义下是强的,因此违反了宇宙监督猜想,但不违反箍猜想。
2001-06-20 gr-qc
Genericity aspects of black hole formation in the collapse of spherically symmetric slightly inhomogeneous perfect fluids
研究了一类球对称非均匀理想流体模型的完全引力坍缩,该模型是通过在均匀物质云中引入小的径向扰动而得到的。我们的目的是研究黑洞和局部裸奇点在坍缩中形成的普适性和稳定性。虽然裸奇点的出现是已知的许多模型的崩溃,现在的关键问题是这些结果的通用性和稳定性。为了达到这个目的,我们研究了在导致黑洞的均匀坍缩中引入一个有点一般的小不均匀性类,如何能将最终结果改变为裸奇点。我们假设的扰动配置文件的关键特征是,在径向和时间坐标是可分离的质量配置文件。尘埃和均匀理想流体坍缩的已知模型可以从这种选择的质量分布作为特殊情况。这种选择是非常普遍的,物理动机良好,我们表明,这类崩溃模型导致形成的裸奇点作为最终状态。
2016-03-09 gr-qc
Global visibility of naked singularities
裸奇点的全球可见性在这里分析了一类球对称时空,扩展以前的研究-仅限于非均匀尘埃云崩溃-更多的物理有效的情况下,压力是非零的。证明了非径向测地线逃离奇异性的存在性,并讨论了奇异性在远处的可观测性。
2006-03-29 gr-qc
Naked Singularities in the Charged Vaidya-deSitter Spacetime
我们研究了在一个不断膨胀的deSitter背景-一块带电Vaidya-deSitter时空中的带电零流体的球对称坍缩中裸奇点的发生。得到了裸奇点形成的必要条件,并与不带电解的结果一致。
2000-03-10 gr-qc
A simple derivation of the naked singularity in spherical dust collapse
我们描述了一个简单的方法来确定是否奇异的球对称坍缩的非均匀尘埃的形式是裸露或覆盖。这种推导大大简化了早期文献中给出的分析,同时给出了与以前获得的结果相同的结果。
1999-01-20 gr-qc
Spherically symmetric gravitational collapse of a dust cloud in third order Lovelock Gravity
考虑无宇宙学常数的LTB型三阶Lovelock引力时空,研究了非相干尘埃云的球对称引力坍缩,给出了分别对应于双曲型、抛物型和椭圆型的LTB型解.注意高阶曲率修正的贡献对奇点的性质有着深远的影响,时空的整体结构与类似的广义相对论情况相比发生了巨大的变化。有趣的是,高阶Lovelock项的存在导致了在7D时空中形成质量、裸和类时奇点,这在广义相对论中是不允许的。此外,我们还指出,在7D情况下,裸奇点可能是引力弱的,因此可能不会对宇宙监督假说构成严重威胁,而在$D\geq8$非均匀坍缩中,裸奇点则严重违反了宇宙监督假说.
2011-07-14 gr-qc
On the Occurrence of Naked Singularity in Spherically Symmetric Gravitational Collapse
推广Joshi和Dwivedi(Commun. Math.Phys.146,333(1992); Lett. Math.Phys.27,235(1993)),我们在这里分析了具有一般物质形式的物质云的球对称引力坍缩,以形成裸奇点。它表明,这是基本上有关的初始数据的选择,爱因斯坦场方程,因此会发生在一般情况下,从经常性的初始数据在这里考虑的一般情况下,受物质满足弱能量条件。给出了导致黑洞形成的初始数据条件。
1994-05-23 gr-qc hep-th
No naked singularities in homogeneous, spherically symmetric bubble spacetimes?
本文用数值方法研究了真空和电真空两种情况下气泡时空的演化。我们发现强有力的证据反对裸奇点的形成(i)的情况下,负质量显示最初的崩溃条件和(ii)的情况下,负质量显示最初的扩张条件,以前报道引起这样的奇点。此外,我们表明,强规范场的存在意味着一个最初崩溃的气泡反弹和扩大。通过微调规范场的强度,我们发现该解接近静态气泡解。
2003-08-18 gr-qc hep-th
Velocity and velocity bounds in static spherically symmetric metrics
我们发现简单的表达式中的无质量粒子的速度依赖于距离$r$在史瓦西坐标。对于有质量的粒子,这些表达式给出了速度的上限。我们的结果适用于静态球对称度量。我们使用这些结果来计算不同情况下的速度:Schwarzschild,Schwarzschild-de Sitter和Reissner-Nordström有和没有宇宙学常数。我们强调了不同度规中速度行为的差异,并发现在裸奇点的情况下,总是存在一个区域,在该区域中,无质量粒子的运动速度大于真空中的光速。在Reissner-Nordström-de Sitter的情况下,我们用代数方法完全刻画了径向速度和度规。我们对比的情况下,经典的裸奇点与裸奇点出现从度量的启发,非对易几何的径向速度从来没有超过一。此外,我们还求解了常密度和多变密度分布下的爱因斯坦方程,计算了光子在具有内部度规的空间中运动的径向速度。径向速度的多变情况显示出由局部最小值和最大值限定的意外变化。
2010-05-06 gr-qc
Wormholes, naked singularities and universes of ghost radiation
对于双分量鬼辐射的情况,将描述进出零尘埃流交叉流的球对称引力场的静态度规和均匀度规都推广到了双分量鬼辐射的情况。静态解代表裸奇点或海沃德最近发现的虫洞。给出了分离这两种可能性的参数的临界值。虫洞允许有正质量。齐次解是开放的宇宙。
2003-01-09 gr-qc
Bounds for scalar waves on self-similar naked-singularity backgrounds
利用标量波研究了裸奇点在自相似坍缩中的稳定性。研究表明,在具有裸奇点的球对称自相似背景时空上传播的最小耦合无质量标量场的多极子在碰撞柯西视界时保持有限的$L^2$范数.它还表明,每个多极服从逐点约束的地平线上,因为它的本地观察到的能量密度。$L^2$和逐点边界也得到了最小耦合的大规模标量波包的多极子。
2006-06-19 gr-qc
Initial data and the end state of spherically symmetric gravitational collapse
推广早期的结果的初始数据和尘埃坍缩的最终命运,我们在这里研究的球对称的物质云的初始状态的相关性,以确定其最终状态的过程中持续的引力坍缩。它表明,给定一个任意的规则分布的物质在初始时期,总是存在一个从这个初始数据的演变,这将导致要么在一个黑洞或裸奇点取决于允许选择的自由函数的解决方案。由此可见,给定云的任何初始密度和压力分布,都有一个非零的测量配置集,要么导致黑洞,要么导致裸奇点,受到确保能量密度为正的通常能量条件的影响。我们还在这里广泛的新家庭的黑洞解的特点,而不需要宇宙审查假设球对称崩溃。
1998-04-28 gr-qc
On the causal characterization of singularities in spherically symmetric spacetimes
研究了球对称时空中零面积半径(R=0)奇点的因果性质。通过使用动态系统的定性行为的技术,我们能够提出迄今为止最全面的方案,试图找出它们的因果特性,考虑到并分析该方法可能的局限性。我们表明,用这种方法,知识的标量不变$m\equiv R(1-g^{μν}\partial_μR\partial_νR)/2$足以表征的奇异性。我们应用我们的结果来研究黑洞蒸发的结果,并显示出不同的可能性。通过这种方式,我们发现在蒸发的最后阶段可能会发展出一个持续的裸奇点,并展示了其独特的特征。同样,我们研究了在一个物体(如恒星)的坍缩中产生裸奇点的选择,作为违反宇宙审查猜想的一种手段。
2012-04-20 gr-qc
Higher dimensional radiation collapse and cosmic censorship
研究了高维时空中辐射壳球对称坍缩中裸奇点的出现。得到了形成裸奇点或黑洞的必要条件。裸奇点被发现是强的Tipler的意义,从而违反宇宙审查猜想。
2001-11-24 gr-qc
Timelike geodesics in Naked Singularity and Black Hole Spacetimes
本文导出了一类裸奇点时空的轨道方程的解,并将其与类时轨道,即史瓦西黑洞时空中的粒子轨道进行了比较。这里考虑的史瓦西和裸奇点时空可以形成为物质云球对称引力坍缩的终态。我们发现并比较了裸奇点时空和史瓦西黑洞中粒子轨道的近日点进动。然后我们讨论了黑洞和裸奇点时空中类时轨道的不同的可区分的物理性质,并讨论了它们的意义。从我们的结果中得出了几个有趣的差异,包括在裸奇点时空中,粒子束缚轨道可以在粒子运动的相反方向上进动,这在史瓦西时空中是不可能的。
2019-08-20 gr-qc
Galileons and Naked Singularities
一个简单的轨迹耦合伽利略模型承认球对称静态解裸时空曲率奇点。
2012-09-23 gr-qc hep-th
How Does Naked Singularity Look?
在球对称尘埃坍缩过程中,在对称中心形成的壳层聚焦奇点产生非径向零测地线。在本文中,我们假设尘埃流体区域的自相似性,详细研究了这些奇异零测地线。我们看到的中心裸奇点的角直径的时间演化,并表明,它可能是有界以上的值对应于圆零测地线在史瓦西时空。我们还研究了沿奇异零测地线传播的物理场的角频率,发现它依赖于碰撞参量。此外,我们评论的中心裸奇点的拓扑结构的非均匀性。
2002-11-18 gr-qc
Einstein-Proca Model, Micro Black Holes, and Naked Singularities
在静态球对称情形下研究了广义相对论中描述自旋为1的质量矢量场的Einstein-Proca方程。Proca场方程是一个高度非线性波方程,但可以在微扰理论中求解到很好的精度,这对于很宽的质量尺度范围应该是非常精确的。当范围参数$μ$变为零时,得到的一阶度量在极限中减少到Reissner-Nordstrom解。在$g_{00}$度规中的附加项是正的,就像在Reissner-Nordstrom中一样,与以前的数值解一致,因此涉及裸奇点。
2014-05-31 gr-qc
A note on spherically symmetric naked singularities in general dimension
我们讨论了Dafermos(hep-th/0403033)最近提出的一个定理的推广,该定理禁止标量场的球形坍缩中存在某类裸奇点.采用类似于Dafermos使用的技术,我们考虑将定理(1)扩展到更高的维度,(2)通过包括由满足某些假设的应力-能量张量表示的更一般的物质,以及(3)通过用环形或更高的亏格(局部双曲)取代球形几何。我们表明,扩展到更高的维度和更一般的拓扑结构是直接的;另一方面,用更一般的物质内容代替标量场迫使我们缩小我们能够排除的裸奇点类。然后,我们表明,最常见的物质理论(标量场与非阿贝尔规范场和满足一定条件的完美流体相互作用)遵守我们较弱的定理的假设,我们结束评论我们的结果的适用性,最近在文献中考虑的五维AdS i。
2005-03-11 gr-qc hep-th
Gravitational Collapse in Higher Dimension
本文研究了高维时空中球对称非均匀尘埃坍缩问题,分析了非边缘和边缘有界两种情况下的裸奇异性。已经证明,在非边缘约束的情况下,裸奇异性对于任何任意维度都是可能的。对于边缘有界的情形,我们从奇点出发,研究了径向零测地线,发现裸奇点在五维以下都是可能的。
2003-03-03 gr-qc
Shadows of spherically symmetric black holes and naked singularities
我们将史瓦西黑洞投射的阴影与球对称物质的引力坍缩产生的两类裸奇点产生的阴影进行比较。后一种模型包含一个内部裸奇点时空,其半径被限制在$r\leq R_b$内,与边界半径$R_b$外的史瓦西时空相匹配。虽然黑洞总是有一个光子球,总是投下阴影,我们发现,裸奇点模型有光子球,只有当一定的参数$M_0$,这些模型的特征满足$M_0\geq 2/3$,或等价地,如果$R_b\leq 3M$,其中$M$是物体的总质量。这样的模型确实会产生阴影。但是,具有$M_0<2/3$(或$R_b>3M$)的模型没有光子球,也不会产生阴影。相反,它们产生了一个有趣的“满月”图像。这些结果意味着阴影的存在本身并不能证明一个紧凑的物体一定是黑洞。这个物体可能是一个带有$M_0\geq 2/3$的裸奇点,我们需要其他观测线索来区分这两种可能性。另一方面,满月图像的存在肯定会排除黑洞的可能性,并可能暗示存在$M_0<2/3$的裸奇点。目前的研究仅限于球对称模型,值得推广到旋转黑洞和裸奇点。
2018-10-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Nakedness and curvature strength of shell-focusing singularity in the spherically symmetric space-time with vanishing radial pressure
最近的研究表明,描述径向压力为零的球对称时空的度规函数可以显式积分。我们调查的裸露和曲率强度的壳聚焦奇点在该时空。如果奇点是裸的,圆周半径和Misner-Sharp质量之间的关系由$R\approx 2y_{0} m^β$给出,其中$ 1/3<β\le 1$沿着奇点的第一条径向零测地线。$β$与裸奇点的曲率强度密切相关。例如,对于输出或输入的零测地线,如果Tipler的强曲率条件(SCC)成立,则$β$必须等于1。我们定义了测地线的“重力优势条件”(GDC)。如果零测地线满足GDC,则SCC和Królak的极限聚焦条件(LFC)对$β=1$和$y_{0}\ne 1$都成立,而SCC对$1/2\le β<1$不成立,只有LFC对$1/3<β<1/2$不成立。另一方面,如果类时测地线$r=0$满足GDC,则无论$β$的值如何,类时测地线都满足SCC和LFC。还讨论了几个例子。
1999-05-20 astro-ph gr-qc
A Time-Like Naked Singularity
我们构造了一类球对称坍缩模型,其中裸奇点可能发展为坍缩的终态。所考虑的物质分布具有负的径向和切向压力,但始终服从弱能量条件。奇点形成在坍缩云的中心,并在有限的时间内继续可见。能见度的持续时间取决于能量分布的性质。因此,由此产生的奇点的因果结构取决于为云选择的质量函数的性质。我们提出了一个一般的模型,其中形成的裸奇点是类时的,既不点状也不为零。我们的工作代表着朝着澄清宇宙审查猜想有效性的必要条件迈出了一步。
2004-10-08 gr-qc
Particle motion and tidal force in a non-vacuum-charged naked singularity
本文研究带电非真空球对称天体的引力场,对比了史瓦西、零奇点、带电裸奇点时空的轨道近日点进动特征及测地线特性、潮汐力差异,发现带电裸奇点时空的进动特征与前两者相反。
2024-04-13 gr-qc
Spherically symmetric configurations in the quadratic $f(R)$ gravity
本文在 Einstein 框架下研究了二次型 $f(R)$ 引力的球对称静态解,发现除中心裸奇点外解均正则且由总质量和标量荷决定,并证明具有足够小标量荷的位形是线性不稳定的。
2024-07-27 gr-qc
The state space and physical interpretation of self-similar spherically symmetric perfect-fluid models
本文的目的是进一步研究自相似球对称理想流体模型的解空间,并对这些解的物理性质有更深的理解。我们实现这一目标相结合的状态空间描述的位似的方法与使用的物理上有趣的量产生的共动的方法。我们专注于三种类型的模型。首先,我们考虑的模型是自然的非均匀推广的弗里德曼宇宙,这样的模型是渐近弗里德曼在他们的过去和演变波动的能量密度在以后的时间。其次,我们考虑所谓的准静态模型。这一类包括经历自相似引力坍缩的模型,对于研究裸奇点的形成很重要。如果裸奇点真的形成了,那么它将对广义相对论作为一个理论的可预测性产生深远的影响。第三,我们考虑一类新的渐近闵可夫斯基自相似时空,强调其中一些是与自相似的解决方案与最近的引力坍缩计算中观察到的临界行为。
2000-08-03 gr-qc
Gravitational Waves around a Naked Singularity -- Odd-Parity Perturbation of Lemaitre-Tolman-Bondi Space-Time --
球形尘埃云的运动由Lemaitre-Tolman-Bondi解描述,并完全由尘埃流体的静止质量密度和比能分布的初值确定。从球对称坍缩的一般初始条件出发,在尘埃云的引力坍缩过程中,在对称中心出现了裸奇点。所以这可能是宇宙审查假说的反例。为了研究这个例子的通用性,我们研究了这个奇异性对非球形线性扰动的奇宇称模式的稳定性,即,线性引力波。我们发现,扰动不发散,但表现良好,即使在附近的中心裸奇点。这意味着裸奇点的形成过程相对于线性引力波的奇宇称模式是勉强稳定的。
1998-04-06 gr-qc
Naked singularity in 4D Einstein-Gauss-Bonnet novel gravity: Echoes and (in)-stability
研究了四维Einstein-Gauss-Bonnet(EGB)引力场中渐近平坦、静态、球对称裸奇点时空的稳定性。四维EGB黑洞的耦合参数足够大的值导致这样的裸奇点。研究了时空对测试标量场、电磁场和Dirac场扰动的稳定性和响应,并数值观察了这些扰动的时间演化。在奇点附近采用Dirichlet边界条件,观察到对于l=1的标量、电磁扰动和l= 0,1的Dirac扰动,时域轮廓产生明显的回波。然而,随着耦合常数的增加,回波对齐,4D-EGB裸奇性时空的QNM结构变得突出。对于更高的多极数,时空变得不稳定,从而限制了耦合参数的参数空间。
2022-02-28 gr-qc
Shadow of a Naked Singularity without Photon Sphere
一般认为,黑洞或裸奇点的阴影是由于光子球在这些时空中的发展而产生的。在这里,我们提出了一个新的球对称裸奇点时空的爱因斯坦方程的解决方案,没有光子球,我们表明,奇异投下的阴影,在没有光子球。我们讨论了这个阴影和类光测地线在这个时空中的一些新的功能。我们将这里的裸奇点阴影与史瓦西黑洞和第一种类型的Joshi-Malafarina-Narayan(JMN 1)裸奇点投射的阴影进行比较,在最后两个时空中,阴影是由于光子球的存在而形成的。特别是可以看到,奇点阴影的大小比黑洞的要小得多。我们的分析表明,这个裸奇点的阴影是区别于史瓦西黑洞和JMN 1裸奇点的阴影。这些结果是有用的和重要的背景下,最近的观测阴影的M87银河系中心。
2020-04-14 gr-qc
Electromagnetic radiation due to naked singularity formation in self-similar gravitational collapse
背景几何中的裸奇异场的动力学演化是一个与柯西视界不稳定性和不同于黑洞形成的观测特征相关的重要问题。本文研究了球对称自相似背景下坍缩物质中给定电流分布所产生的电磁扰动。利用格林函数方法,我们构造了计算在未来零无穷远处观测到的输出能流的公式。澄清了自相似系统的“准正常”模式以及“高频”波的贡献。我们发现一个特征的幂律时间演化的传出的能量通量出现在裸奇点形成之前,并给出标准是否传出的能量通量发散在未来的柯西视界。
2005-05-10 gr-qc
The Structure of Singularity in Gravitational Collapse
本文将描述球对称非均匀尘埃引力坍缩中奇点形成的结构。这种坍缩由托尔曼-邦迪-莱马度规描述。主要的新结果在这里涉及到,在一般的方式,形成黑洞和裸壳聚焦奇点,最终的命运,这种崩溃的一般形式的规则的初始数据。这种数据的特点是在密度和速度方面的问题,指定的初始时间片从崩溃开始。我们表明,给定任何通用的密度分布在初始时间片,存在一个相应的速度分布,从而产生一个强曲率裸奇点。这表明,强裸奇点出现的一般密度分布。我们在这里也建立了类似的结果也适用于黑洞的形成。保持模型是球对称的,我们也考虑更一般形式的物质场,即状态方程$p = kρ$。本文分析了球对称理想流体在弱能量条件下坍缩形成非中心奇点的性质。
1997-10-17 gr-qc
Scalar perturbations to naked singularities of perfect fluid
本文研究等温完美流体爱因斯坦方程中裸奇点的不稳定性,证明其球对称自相似裸奇点在标量场扰动下会形成俘获面,作为非球对称引力扰动研究的玩具模型。
2025-05-27 gr-qc math.AP math.DG
Equilibrium tori orbiting Reissner-Nordström naked singularities
本研究在广义相对论框架下,针对Reissner-Nordström裸奇点时空,构建了比角动量均匀的多方平衡环面,补充了极端带电致密天体周围的轨道结构研究。
2024-01-25 gr-qc
A construction of approximately self-similar naked singularities for the spherically symmetric Einstein-scalar field system
本文研究了一类裸奇点时空的稳定性和不稳定性。第一次严格研究球对称爱因斯坦-标量场系统中裸奇点的形成是由于Christodoulou,他对任何$k^2 \in (0,\frac{1}{3})$构造了一族$(\overline{g}_k, \overlineϕ_k)$-自相似解。我们扩展的建设产生的例子,内部和外部区域的裸奇点时空局部建模的$(\overline{g}_k, \overlineϕ_k)$,而不需要精确的自相似性。主要结果是微调数据扰动下的全局稳定性声明,满足自相似界的一类裸奇点时空。在爱因斯坦-标量场模型中,适当规则的裸奇点具有众所周知的蓝移不稳定性,因此我们需要对数据扰动施加非一般的条件。特别地,沿奇点$\mathcal{O}$的过去光锥的标量场扰动在$\mathcal{O}$附近消失到高阶。技术上的困难来自于背景解的奇异行为,以及在奇点的轴和过去光锥处的正则性考虑。内部区域是通过向后稳定性论证构建的,从而避免激活蓝移不稳定性。扩展到外部区域被视为一个全球性的存在性问题,未来的$\mathcal{O}$,适应技术的Rodnianski和Shlapentokh-Rothman真空时空。
2022-12-08 gr-qc math-ph math.AP
Does the particle creation mechanism favour the formation of a black hole or a naked singularity?
本文在非平衡热力学处方的框架下,通过粒子产生机制研究了球对称大质量恒星的坍缩动力学。恒星中的物质含量是正压状态方程下的理想流体,非平衡热力学耗散现象是体粘滞。为了简单起见,热力学系统被选择为绝热的(即,等熵),使得有效的整体粘性压力与粒子产生速率线性相关。因此,坍缩恒星的演化也取决于粒子的产生速率。通过适当选择产生率作为哈勃参数的函数,发现坍缩的终态可能是黑洞,也可能是裸奇点。
2016-08-29 gr-qc
Horizon-less Spherically Symmetric Vacuum-Solutions in a Higgs Scalar-Tensor Theory of Gravity
在Schwarzschild坐标系中导出了Higgs标量-张量理论(HSTT)真空场方程的精确静态解和球对称解。它表明,在一般情况下,不存在史瓦西视界,只有在中心(即一个pont粒子的情况下)的字段是奇异的(作为裸奇点)。然而,在通常的广义相对论(GR)中,对于Higgs场激发的消失极限,得到了Schwarzschild解。
2007-10-24 gr-qc
Horizons vs. singularities in spherically symmetric space-times
我们讨论了不同种类的Killing视界可能在静态,球对称配置和最近分类为“通常”,“裸”和“真正裸”的依赖于横向潮汐力作用于扩展体的近地平线的行为。我们获得必要条件的度量是可扩展的视界以外的任意径向坐标,并表明,所有真正的裸视界,以及许多以前的特点是赤裸裸的,甚至通常的,不承认一个扩展,因此必须被视为奇点。给出了一些例子,说明哪些物质能够创造出具有不同视界的特定时空,包括真正的裸视界。其中包括具有负压的流体和具有特定势行为的标量场。我们还讨论了视界和奇点在Kantowski-Sachs球对称宇宙学和目前的视界正则性条件的任意时间坐标和适当的(同步)时间。事实证明,2阶及更高阶的视界出现在过去或未来的无限真时中,但与这些视界之外的区域的单向通信仍然是可能的。
2008-10-28 astro-ph gr-qc hep-th
Dilatonic effects near naked singularities
四维Brans-Dicke理论的静态球对称解包含一组裸奇点解。裸奇点附近的膨胀效应会对侵入的大质量试验粒子产生屏蔽或反屏蔽效应。一个结果是,对于解参数空间的一部分,奇点和远处的观测者之间不可能通过大质量粒子交换进行通信。Kaluza-Klein引力被认为是一种特殊情况。
2011-11-03 gr-qc hep-th
Truly naked spherically-symmetric and distorted black holes
我们证明了球对称的真正裸黑洞(TNBH)的存在,其中的Kretschmann标量是有限的地平线上,但一些曲率组件,包括负责潮汐力以及能量密度$\barρ$测量的自由落体观察者是无限的。我们选择了一个相当通用的幂型渐近的度量函数和分析可能的类型的地平线取决于自由落体框架中的曲率分量的行为。在一般的扭曲黑洞情况下,还证明了$\barρ$和潮汐力要么都是有限的,要么都是无限的。在文章中开发的一般方法包括以前发现的例子,特别是,TNBH与无限大的地平线。奇点的检测依赖于一个框架的事实可能与宇宙审查猜想的更准确定义有关。TNBH可以被认为是一个新的例子,所谓的非标量奇点的标量曲率不变量是有限的,但某些组件的黎曼张量可能会在某些框架发散。
2007-07-20 gr-qc hep-th math.DG
Constructing spherically symmetric Einstein-Dirac systems with multiple spinors: Ansatz, wormholes and other analytical solutions
在本文中,我们提出了一个详细的计算的Ancestor,允许获得球对称的爱因斯坦-狄拉克配置在$d$维。我们表明,这是可能的结合$2^{\lfloor \frac{d-2}{2} \rfloor}$狄拉克领域,利用在球形背景的旋量的角度依赖性的属性。通过应用该方法,我们研究了一些简单的解析解。其中之一是由狄拉克场支持的规则虫洞。其他的解决方案包括病态黑洞和裸奇点。我们分析了所有这些解的存在域和性质。
2020-02-25 gr-qc
Spherically symmetric black holes in minimally modified self-dual gravity
我们讨论球对称的黑洞在最近研究的Krasnov的重力的修改的自对偶理论,获得添加一个外尔曲率依赖的“宇宙学项”的广义相对论的普列班斯基拉格朗日。这种类型的修正引力允许两种不同类型的奇点:一种是理论的真奇点,其中理论的基本场以及(辅助)时空度规都变得奇异;另一种是较温和的“非度规奇点”,其中时空的度规描述失效,但基本场本身是正则的。我们首先概括了这种修改后的自对偶引力,包括麦克斯韦场,然后研究球对称的,带电的黑洞的基本特征,特别关注这两种类型的奇点是隐藏的或裸露的。我们把注意力限制在修正的最小形式上,发现该理论表现出电荷的“屏蔽”效应(或“反屏蔽”效应,取决于修正项的符号),在这个意义上,它导致了在不暴露裸奇点的情况下,比广义相对论中可能的黑洞充电更多(或更少)的可能性。我们还发现,对于任何(甚至是任意大的)电荷值,理论的真奇点似乎要么是被无害的非度量奇点的超曲面覆盖的非时性(非类时性),要么只是隐藏在至少一个Killing视界内。
2009-07-25 gr-qc
Removing naked singularities in static axially symmetric spacetimes by patching with the flat spacetimes
本文通过将Weyl类时空与平坦时空拼接,构造无裸奇点的静态轴对称时空,并证明在Curzon--Chazy和Zipoy--Voorhees外部时空中存在壳大小下界且满足相应能量条件。
2024-12-28 gr-qc
Naked singularity explosion in higher-dimensional dust collapse
在大额外维度或TeV尺度引力的背景下,有人认为高能粒子碰撞会产生一个有效的裸奇点,称为时空的可见边界。出于这个有趣的可能性,我们调查粒子的创建由裸奇点在一般的尺寸,采用球对称自相似尘埃坍缩作为裸奇点形成的简单模型。粒子发射的功率和能量以两种不同的方式表现,这取决于模型中的参数。在一般情况下,发射功率与柯西视界剩余时间的二次倒数成比例,这在文献中已经被称为四维情况。另一方面,在简并的情况下,发射功率与柯西视界剩余时间的四次倒数成正比,并且依赖于尘埃流体的总质量,尽管由于自相似性,坍缩的中心区域是无标度的。在这两种情况下,在测试场近似下,在任何量子引力效应占主导地位之前辐射的能量都是TeV。这表明,在TeV尺度的引力背景下,与恒星坍缩中的类似现象相反,反反应是不可解释的。
2013-12-20 gr-qc
On the invariant causal characterization of singularities in spherically symmetric spacetimes
奇点的因果性质经常被研究与裸奇点的存在以及随后可能违反宇宙监督猜想的关系。一般在特定坐标系下描述的广义相对论的框架内建立模型,并找到一个特定的过程来分析奇点的性质。本文证明了球对称模型中零面积半径(R=0)奇异性的因果性质与某些特定的不变量有关。通过这种方式,如果满足某些假设,则可以通过计算这些不变量,从而独立于模型中使用的坐标,在算法上确定奇点的因果特征。
2012-04-19 gr-qc
Cauchy horizon stability in a collapsing spherical dust cloud I: geometric optic approximation and spherically symmetric test fields
一个球形尘埃云,最初是在休息,并具有单调衰减的密度分布崩溃,并形成一个壳聚焦奇点。假设密度分布不是太平坦,这意味着它的二阶径向导数在中心是负的,这种奇点对局部观测者是可见的,有时甚至对全局观测者也是可见的。根据强宇宙审查猜想,这种裸奇点在初始数据的一般非球形扰动下或考虑更现实的物质模型时应该是不稳定的。在试图获得一些了解这个稳定性问题,在这项工作中,我们开始分析一个简单的,但相关的问题。我们讨论了在与裸中心奇点相关联的柯西视界附近传播的测试场的稳定性。我们首先研究的高频限制,并表明,该领域进行蓝移,因为它们接近柯西视界。然而,在对比发生在黑洞的内视界,我们表明,蓝移是一致的有界沿传入和传出的零射线。基于这个有界性结果,我们在几何光学近似的基础上进一步考虑了球对称测试标量场的柯西演化。我们证明,在初始数据的合理条件下,适当的重新标度场可以连续扩展到柯西视界。特别是,这个结果意味着物理场在远离中心奇点的柯西视界上处处有限。
2013-11-01 gr-qc
Behavior of vacuum and naked singularity under smooth gauge function in Lyra geometry
Lyra几何是一种源自Weyl几何的共形几何。本文导出了Lyra几何中球对称规范函数$x^0(r)$和度规下的外场方程。当我们把规范函数$x^0(r)$作为一种特殊形式时,度规分量$g_{00}$的径向微分方程在$r=0$处具有一个不规则奇点(ISP).利用优势平衡方法得到了新时空解的渐近性态。这一工作的意义在于我们可以用一系列光滑规范函数$x^0(r)$来调制$r=0$处奇点的发散程度,在一定条件下使奇点变为裸奇点。此外,我们还研究了天琴座几何中时空的这种新行为的物理意义,发现没有一艘具有有限积分加速度的宇宙飞船能够到达$r=0$的奇点。讨论了规范函数和可积性的物理意义。
2017-12-14 gr-qc
Spherically symmetric configurations of General Relativity in presence of scalar field: separation of test body circular orbits
研究了静态球对称物体在最小耦合非线性标量场作用下的引力场的试验体轨道。我们生成了一个双参数族的标量场的潜力,它允许寻找爱因斯坦方程的解析形式的解决方案。结果是通过超几何函数,它们描述了一个裸奇点(NS)或一个黑洞(BH)。我们的数值研究表明,在这两种情况下,稳定的圆形轨道可以形成分离的(非连接的)区域周围的配置。我们发现存在的条件,这种分离的区域和目前的例子,一些家庭参数的情况下NS和BH。这一结果对动态暗能量模型的测试可能有意义。
2017-07-13 gr-qc