Scalar-scalar-tensor interaction in DHOST theories
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所);Institute for Theoretical and Mathematical Physics, MSU(莫斯科国立大学理论数学物理研究所);NRC, ”Kurchatov Institute”(库尔恰托夫国家研究中心);Department of Particle Physics and Cosmology, Physics Faculty, M.V. Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学物理系粒子物理与宇宙学教研室)
在二次退化高阶标量-张量(DHOST)理论子类中,推导了宇宙学背景扰动的三次作用量,重点研究标量-标量-张量相互作用,为估算引力波衰变率提供关键要素。
2026-06-23 gr-qc hep-th
Quadratic DHOST theories revisited
我们提出了一种新的和非常简单的制定退化高阶标量张量(DHOST)理论的拉格朗日是二次导数的一些标量场。使用非正式的变换的度量,我们确定了一个特殊的“框架”(或度量)的拉格朗日的二次DHOST理论减少到通常的爱因斯坦-希尔伯特项加上一些条款,依赖于简单的几何量表征均匀标量场超曲面。特别地,对于物理上有趣的Ia类中的二次DHOST理论,拉格朗日量简单地由爱因斯坦-希尔伯特项加上与均匀标量场超曲面的三维标量曲率成比例的项组成。所有二次DHOST理论的分类在这种几何重构中变得特别透明,这也适用于只在幺正规范中简并的标量张量理论。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mimetic gravity as DHOST theories
我们表明,模仿引力理论可以被看作是简并高阶标量张量(DHOST)理论,除了通常的超同态不变性,承认额外的本地(规范)对称性。我们在这个角度重新制定和分类拟态理论。使用暗能量的有效理论,最近扩展到包括DHOST理论,然后,我们调查的线性扰动的均匀和各向同性的背景下,所有的模拟理论。我们还包括物质,在一个$k$本质标量场的形式,我们推导出在这种情况下的线性扰动的二次作用。
2019-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Rotating Black Holes in DHOST Theories
利用非形式解生成方法,我们构造了退化高阶标量张量(DHOST)理论的新的轴对称解。该方法首先考虑DHOST理论中的一个“种子”已知解,然后对该度量进行非形式变换以获得一个新的解。在真空中,这两个解是等价的,但当考虑到与物质的耦合时,它们在物理上就不等价了。这样,我们“变形”的隐形克尔黑洞解,我们得到了第一个解析的旋转非隐形解在DHOST理论,而相关的标量场场是随时间变化的一个恒定的动力学密度。新的解决方案的特点是由三个参数:质量,自旋和非正式的参数,编码相对于克尔几何的偏差。我们探讨了新的变形Kerr几何的一些几何性质,它不再是Ricci平坦的,具有与Kerr度量相同的奇异性,允许一个遍历区域,并且是渐近平坦的。此外,克尔解的隐藏对称性被打破,提供了高阶引力理论中非圆几何的一个例子。我们还讨论测地线运动和计算其(变形)零方向,这是有趣的工具,以了解因果结构的几何。此外,为了再次说明非正式的解决方案生成方法的潜力,我们提出了另一个轴对称解的DHOST理论从非正式的变换的广义克尔解决方案的Einstein-Scalar引力。
2020-09-22 gr-qc hep-th
Constraining DHOST theories with linear growth of matter density fluctuations
我们调查的宇宙学观测,如星系调查,约束退化高阶标量张量(DHOST)理论的潜力,特别是集中在物质密度波动的线性增长。我们发展了一种描述DHOST理论中物质主导时代和暗能量主导时代早期物质密度涨落演化的形式,并给出了引力增长指数的近似表达式.利用现有的增长指标的观测约束,我们得到了DHOST理论的参数空间的一个新的约束。结合我们的结果与其他约束从牛顿恒星结构,我们表明,DHOST理论的有效参数之间的简并可以打破不使用Hulse-Taylor脉冲星约束。
2019-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy and Modified Gravity in Degenerate Higher-Order Scalar-Tensor (DHOST) theories: a review
本文回顾标量张量理论的特点是拉格朗日,尽管存在二阶导数,包含一个单一的标量自由度。这些理论被称为退化高阶标量张量(DHOST)理论,包括Horndeski和Beyond Horndeski理论。他们传播一个单一的标量模式作为其拉格朗日简并的结果,因此,不会受到Ostrodradsky不稳定性的困扰。它们在二阶导数中被完全分类到立方阶。对它们的唯象结果的研究限制了与观测相容的DHOST理论的子类。在宇宙学中,这些理论可以用暗能量和修正引力的统一有效方法来描述。本文还讨论了DHOST理论中的紧凑对象。
2018-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hairy black holes in DHOST theories: Exploring disformal transformation as a solution-generating method
基于场重定义的解生成方法,如保角映射,在研究修正引力的精确解中起着重要的作用。在这项工作中,我们探讨了使用非正式的字段重新定义,调查新的区域的解决方案空间的DHOST理论的可能性。关键的组成部分是找到合适的种子解决方案,以产生新的确切的DHOST理论。我们首先考虑描述裸奇点的爱因斯坦标量系统的种子解。在适当的假设下,我们得到了一个不可行的结果,表明没有黑洞解可以从这样的种子GR解决方案。然后,考虑到二次DHOST理论的每个简并类在一般非形式映射下的稳定性,我们考虑两种已知的黑洞解作为种子构型:Schwarzschild隐形解和非隐形的Reissner-Nordstrom类解.限制我们的考虑可逆的非正式的转换,我们表明,建设新的毛茸茸的黑洞解的隐形解决方案相关联的一个恒定的动力学项也是相当有限的。我们得到新的解决方案,无论是隐形或描述渐近局部平坦黑洞与赤字立体角。然而,从非隐形种子解决方案相关的一个非恒定的动力学项以及随时间变化的标量配置文件,我们表明,非正式的变换可以引入相当一般的修改的外部几何形状。最后,我们考虑使用小的非形式变换来构造最小修改的毛状黑洞解。这种解决方案生成方法的进一步应用,应允许提供新的毛旋转黑洞解的隐形部门有用的现象学调查的紧凑对象以外的GR。
2020-02-05 gr-qc hep-th
Degenerate Higher-Order Scalar-Tensor (DHOST) theories
这篇文章回顾了标量张量理论的拉格朗日包含二阶导数的标量场,但仍然只传播一个标量模式(除了通常的两个张量模式),因此没有困扰的奥斯特罗德拉茨基不稳定性。这些理论,其中包括所谓的Horndeski和超越Horndeski理论,最近已完全分类到立方阶的二阶导数。在介绍了这些理论之后,我提出了一些现象学方面的问题。在宇宙学中,这些理论可以被包含在对暗能量和修正引力的统一有效描述中。最后讨论了几种具体模型下的中子星解。
2018-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late time cosmological evolution in DHOST models
我们在简并高阶标量张量(DHOST)理论描述的改进引力模型中研究了从非相对论物质主导时代到暗能量时代的晚期宇宙学演化。它们代表了传播单个标量自由度的最一般的标量-张量理论,包括Horndeski和Beyond Horndeski理论。我们提供了任何二次DHOST理论的齐次演化方程,而不限于引力波的速度与光的速度一致的理论,因为目前的限制适用于波长远小于宇宙尺度。为了说明这些理论中宇宙学背景演化的潜在丰富性,我们考虑了一个简单的移位对称模型族,其特征在于三个参数,并计算了暗能量及其状态方程的演化。我们还确定了参数空间中的区域的模型是扰动稳定的。
2020-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological evolution in DHOST theories
在简并高阶标量张量(DHOST)理论的背景下,我们研究宇宙学解及其稳定性。特别是,我们明确地说明了退化的关键作用,通过展示如何在物理框架中的高阶齐次方程(其中物质是最低限度地耦合)可以在不涉及高阶导数的方程组中重铸。我们研究的动力学的不动点,发现有一个德西特吸引子在晚些时候的条件。然后我们考虑了与物质场的耦合(为了方便用k-本质拉格朗日量描述),找到了在宇宙学扰动中避免线性阶梯度不稳定性和鬼不稳定性的条件,推广了前人的工作.最后,我们将这些结果应用到一个简单的DHOST理论的子类中,表明de Sitter吸引子条件,无鬼和无梯度不稳定性条件(在自加速时代和物质主导时代)可以兼容。
2018-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slowly rotating Black Holes in DHOST Theories
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(卢克斯,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所,IJCLab);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,亚原子粒子与宇宙学)
本文研究了DHOST理论中缓慢旋转黑洞的解,通过Hartle-Thorne ansatz方法分析了框架拖拽函数的可积性,并探讨了旋转对ISCO和光轨迹的影响。
2026-10-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
DHOST theories as disformal gravity: From black holes to radiative spacetimes
本文综述了DHOST理论中利用脱形场重定义构造旋转黑洞和非线性辐射时空精确解的方法,系统刻画了脱形变换对Petrov类型的影响,并推导了脱形张量引力波的产生条件。
2025-02-08 gr-qc hep-th
DHOST Bounce
本文在简并高阶标量张量(DHOST)理论的框架下,利用与引力耦合的单个标量场,提出了一类新的无不稳定性的非奇异反弹宇宙学。在这种情况下,在标量张量和Horndeski/Galileon理论的框架下广泛存在于非奇异反弹宇宙学中的梯度不稳定性被DHOST引入的新算子的影响所消除,这是由于它们后来对微扰色散关系的修改。因此,我们的研究结果表明,确实有一个漏洞,这种类型的反弹的情况下,是免费的病理时,原始的扰动演变通过反弹阶段,因此理论{ \it不去}定理的非奇异反弹宇宙学的Horndeski/Galileon理论可以巧妙地回避在DHOST扩展。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole solutions in shift-symmetric degenerate higher-order scalar-tensor theories
我们证明了大多数满足一定简并条件的移位对称简并高阶标量张量(DHOST)理论与正则动力学项取常值的线性含时标量场的精确黑洞解的存在条件是不相容的.结合引力波传播速度的限制,我们的结果意味着三次DHOST理论是非常不利的,纯二次理论可能是最可行的一类DHOST理论。我们发现精确的静态和球对称(史瓦西和史瓦西-(反)德西特)黑洞解在所有的移位对称的高导数标量张量理论,其中包含高达三阶项的二阶导数的标量场,特别是全类Horndeski和Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi理论。在推导出DHOST拉格朗日量中的耦合函数允许精确解的条件后,我们澄清了它们与简并条件的兼容性。
2019-07-03 gr-qc hep-th math-ph
The sound of DHOST
我们表明,在通用高阶标量张量理论,避免Ostrogradsky不稳定性,一个标量场的存在下显着修改的传播物质扰动,即使在弱弯曲的背景。这对地球大气中的声速有显著的影响。它也可以在均匀介质中产生不稳定性。我们用它来约束可行的高阶标量张量模型。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tracker and scaling solutions in DHOST theories
在与引力波约束相容的二阶简并高阶标量张量(DHOST)理论中,我们导出了最一般的拉格朗日量,允许以$\dotϕ/H^p={\rm constant}$为特征的跟踪器解,其中$\dotϕ$是标量场$ϕ$的时间导数,$H$是哈勃膨胀率,$p$是常数。虽然跟踪器是目前的三阶Horndeski拉格朗日$L=c_2X-c_3X^{(p-1)/(2p)} \square ϕ$,其中$c_2, c_3$是常数和$X$是$ϕ$的动能,DHOST相互作用打破了这种结构的$p \neq 1$。然而,即使在后一种情况下,也存在一个近似的跟踪器的解决方案,在早期的宇宙学时代与近恒定场状态方程$w_ϕ=-1-2p\dot{H}/(3H^2)$。对应于$p=1$的标度解是场密度$ρ_ϕ$和压力$P_ϕ$中的所有项服从标度关系$ρ_ϕ \propto P_ϕ \propto H^2$的唯一情况。扩展的分析耦合DHOST理论与场依赖耦合$Q(ϕ)$之间的标量场和物质,我们表明,存在的标度解的$Q(ϕ)=1/(μ_1 ϕ+μ_2)$,其中$μ_1$和$μ_2$是常数。对于恒定的二甲双胍,即,$μ_1=0$,我们利用具有标度解的广义拉格朗日量导出动力系统的不动点。这一结果可以应用于模型建设的后期宇宙加速之前的缩放$ϕ$物质主导的时代。
2019-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Universe and Genesis from the DHOST Cosmology
在这篇文章中,我们提出了一个紧急宇宙的情况下,可以从DHOST宇宙学。宇宙在遥远的过去开始于渐进的闵可夫斯基,就像常规的伽利略创世记一样,但在晚期演化到辐射主导的阶段,因此,宇宙有一个优雅的出口,这是在常规的伽利略创世记中所没有的。我们分析了宇宙学扰动的行为,并表明标量和张量模式是免费的梯度不稳定性问题。我们进一步分析了在各种情况下产生的原始标量谱,并讨论了是否可以实现标度不变性。
2020-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Approximately stealth black hole in higher-order scalar-tensor theories
我们研究了一个通用的二次高阶标量张量理论与scordatura项,这是预期提供一个一致的微扰描述的隐形解决方案与类时标量场配置文件。在DHOST子类中,已知精确隐形解会产生无限强耦合的扰动,因此不可信。在带有scordatura项的DHOST理论之外,例如在鬼凝聚和U-DHOST中,我们表明隐身配置不能实现为精确解,但是这些理论相反地承认近似隐身解,其中与精确隐身配置的偏差由导数展开的质量尺度$M$控制。近似隐形解是与时间相关的,可以解释为标量场的吸积导致黑洞质量的增长。从观测到的天体物理学黑洞,我们把上界的$M$为$\hat{c}_{\rm D1}^{1/2} M\lesssim 2\times 10^{11}$ GeV,其中$\hat{c}_{\rm D1}$是一个无量纲的参数的顺序单位的特点scordatura长期。只要$M$足够低于上限,吸积就很慢,近似隐形的解在天体物理尺度上可以被认为是隐形的,而扰动一直到截止点$M$都是弱耦合的,表观鬼像$M$一样重或比它重。
2023-03-23 gr-qc hep-th
Vainshtein regime in Scalar-Tensor gravity: constraints on DHOST theories
我们研究屏蔽机制,在最一般的标量张量理论,离开引力波不受影响,因此与最近的LIGO/处女座观测兼容。利用暗能量方法中的有效场论,我们考虑了超线性阶扰动的一般作用量,着重于准静态极限。当限制到满足引力波约束的理论子类时,完全非线性的有效拉格朗日量只包含三个独立的参数。其中之一,$β_1$,是唯一存在于简并高阶理论。我们计算了两个引力势的球对称的物质源,我们发现,对于$β_1 \ge 0$,他们作为距离的倒数减少,在标准重力,而情况$β_1 < 0$被排除。对于$β_1 > 0$,这两种势不同,它们的引力常量在物体的内部和外部也不相同。一般来说,太阳系中异常光弯曲的界限限制了$β_1 \lesssim 10^{-5}$。通过调整模型的参数,可以在体外恢复标准重力,在这种情况下,来自Hulse-Taylor脉冲星的$β_1 \lesssim 10^{-2}$。
2019-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Regge-Wheeler Equation from Effective Field Theory of Black Hole Perturbations with a Timelike Scalar Profile
最近,在标量张量理论的背景下,建立了描述具有类时标量轮廓的任意背景度规扰动的有效场论。在这里,我们推广的字典之间的系数EFT行动和协变理论,以适应移位和反射对称的二次高阶标量张量理论,包括DHOST以及U-DHOST。然后,我们使用EFT作用量来研究具有类时标量轮廓的静态球对称黑洞背景上奇宇称扰动的动力学。最后,我们得到了广义Regge-Wheeler方程,它可以用于,例如,来确定准正态模和潮汐勒夫数的频谱。
2022-10-14 gr-qc hep-th
Testing gravity theories with cosmic microwave background in the degenerate higher-order scalar-tensor theory
为了检验引力理论,我们在简并高阶标量张量(DHOST)理论框架下研究了宇宙微波背景(CMB)。这一理论框架包括广泛的暗能量模型,如Horndeski理论及其扩展作为某些限制,广义相对论也可以恢复。在这项研究中,为了检验引力理论与CMB,我们制定了引力和物质的线性扰动的理论和它们的有效描述参数的含时有效场论(EFT),$α_i$ $(i=B,K,T,M,H,L)$和$β_i$ $(i=1,2,3)$。基于所得到的DHOST框架,我们开发了一个数值代码来解决玻尔兹曼方程一致。然后,我们显示的角功率谱的CMB温度各向异性,E-模式和透镜势作为示范,并发现表征DHOST理论的参数,$β_1$,提供了更大的修改的频谱,与其他EFT参数相比。我们还显示了结果的情况下,宇宙膨胀以及EFT参数一致确定的一个特定的模型。
2020-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kurtosis consistency relation in large-scale structure as a probe of gravity theories
本文基于物质密度涨落构建峰度一致性关系,推导出DHOST理论框架下两个独立的一致性关系,为约束和检验修正引力理论提供了新探针。
2024-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact black hole solutions in shift-symmetric quadratic degenerate higher-order scalar-tensor theories
我们在动力学项为常数的线性时变标量场的二次简并高阶标量张量(DHOST)理论的位移对称子类中找到了各种精确的黑洞解.精确解是Schwarzschild和Schwarzschild-(反)de Sitter解,以及具有亏损立体角的Schwarzschild型解,它们在黑洞事件视界处伴随着非平凡的正则标量场.我们推导出的耦合函数在DHOST拉格朗日的条件,允许精确的解决方案,澄清他们的兼容性与退化条件,并提供一般形式的耦合函数以及简单的模型,满足条件。
2019-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole perturbations in higher-order scalar-tensor theories: initial value problem and dynamical stability
提出了一个物理上合理的高阶标量张量理论中黑洞扰动初值问题的形式。作为第一个应用程序,我们研究隐形Schwarzschild解决方案周围的平移和反射对称的子类退化高阶标量张量(DHOST)理论的扰动。特别地,我们通过求解二维波动方程来研究微扰的时间演化,并分析了Vishveshwara的经典散射实验,即,高斯波包的时间演化。因此,我们证实,隐形Schwarzschild解决方案在DHOST理论是动态稳定的对波长可比或短于黑洞视界的大小的扰动。我们还发现,阻尼振荡在后期的时间不出现不同的振铃阶段的标准情况下的广义相对论。此外,我们还研究了该方程的摄动特征曲线以及带有摄动的静态球对称解。
2022-07-28 gr-qc hep-th
AI--Assisted Exploration: DHOST Theories without Quantum Ghosts
Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所大萨索国家实验室);ICC, University of Barcelona(巴塞罗那大学天体物理学与宇宙学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院);Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学伽利莱物理与天文系);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);INAF-Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
本文通过建立两种理论一致性标准的等价性,解决了高阶导数量子修正引入Ostrogradsky鬼不稳定性的矛盾,提出了基于保护规范对称性的方法和Hamiltonian分析,证明了两种条件的数学等价性,从而构建出无鬼的引力有效场论。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear definition of the shadowy mode in higher-order scalar-tensor theories
我们研究U-DHOST理论,即,高阶标量张量理论,只在幺正规范中退化,在一般坐标系中产生明显不稳定的额外模式。我们表明,额外的模式满足三维椭圆型微分方程的类空超曲面,因此它不会传播。我们澄清如何对待这种“阴影”模式在线性和非线性水平。
2021-12-10 gr-qc hep-th
Scalar-tensor theories and modified gravity in the wake of GW170817
暗能量和修正引力理论受到天体物理学或宇宙学观测的强烈约束,最近对引力波事件GW 170817及其电磁对应物GRB 170817 A的观测表明,引力波的速度$c_g$与光速相同,在$10^{-15}$量级的偏差范围内。这一观察意味着对标量-张量理论的严格限制,特别是那些作用依赖于标量场的二阶导数的理论。在包含Horndeski和Beyond Horndeski理论的退化高阶标量张量(DHOST)理论的非常一般的框架中工作,我们提出了满足$c_g=c$的DHOST理论。然后,我们研究,这些理论,屏蔽机制,抑制标量相互作用的小尺度上,即Vainshtein机制,并计算相应的引力定律的非相对论性球体。我们表明,它可以导致偏离标准重力内的物质,参数化的三个系数,满足一致性关系,并可以通过目前和未来的天体物理观测的约束。
2018-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Triple crossing positivity bounds, mass dependence and cosmological scalars: Horndeski theory and DHOST
本文利用最新的完全交叉对称正性约束,基于量子场论基本原理,对Horndeski及DHOST等宇宙学标量有效场论进行上下界约束,发现质量依赖扩大正性区域,并排除了若干模型。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact pp-wave solutions in shift-symmetric higher-order scalar-tensor theories
Faculty of Health Sciences, Butsuryo College of Osaka(大阪佛女学园健康科学部)
研究了移位对称二次高阶标量-张量理论中的精确pp波解,发现其可还原为真空广义相对论的二维拉普拉斯方程,并展示了非平凡标量场与引力波共存的 stealth 解法。
2026-03-31 gr-qc hep-th
Cosmological evolution of viable models in the generalized scalar-tensor theory
我们研究了GW170817之后的常规尘埃物质的可行广义标量张量理论的参数分布。我们通过计算标量场的时间演化来数值构建模型,这导致了一个正定的二阶哈密顿量,并与观测到的哈勃参数一致。我们展示了简并高阶标量张量(DHOST)理论及其流行子类中的模型参数分布,例如,Horndeski和GLPV理论等。我们发现:1)普朗克质量运行率$α_M$对区分理论不敏感。2)动力学编织参数$α_B$清楚地将这些模型与Horndeski理论的模型区分开,3)高阶理论的参数$α_H$和$β_1$在量值上相对小于$α_M$和$α_B$(几个因子),但是仍然可以用于区分除GLPV理论之外的理论。基于上述三个事实,我们提出了一个最小的参数集,合理区分DHOST理论的子类,($α_M$,$α_B-α_M/2$,$β_1$)。
2020-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rotating black holes embedded in a cosmological background for scalar-tensor theories
本文通过共形变换构造了DHOST理论中嵌入膨胀宇宙的旋转黑洞解,并研究了其度规性质,识别出黑洞视界与宇宙学视界。
2023-05-26 gr-qc hep-th
Linear stability analysis of hairy black holes in quadratic degenerate higher-order scalar-tensor theories: Odd-parity perturbations
研究了具有线性含时标量场的静态球对称黑洞解,讨论了它们在二次简并高阶标量张量(DHOST)理论的移位对称和反射对称子类中的线性稳定性.我们提出了显式形式的减少系统的背景场方程的一般理论在这个子类。使用约化的运动方程,我们表明,在几种情况下的解决方案是被迫的史瓦西或史瓦西-(反)德西特形式。考虑一般静态球对称黑洞解周围的奇宇称扰动,导出了黑洞稳定的简明判据。我们的分析也涵盖了静态或恒定的标量场的情况。
2019-07-23 gr-qc hep-th
Effective description of generalized disformal theories
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Centro de Astrofísica e Gravitação - CENTRA, Departamento de Física, Instituto Superior Técnico - IST, Universidade de Lisboa - UL(里斯本大学技术研究所天体物理学与引力中心);Division of Liberal Arts, Kogakuin University(工学院大学人文学部)
本文扩展有效场论以描述广义非保形Horndeski理论,引入含lapse函数高阶空间导数的算符,并适用于U-DHOST理论。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Axial perturbations of black holes with primary scalar hair
本文在退化高阶标量-张量(DHOST)理论中研究带原初标量毛静态黑洞的轴向微扰,构造非共形变换后的新黑洞解,分析有效度规因果结构并通过WKB近似计算拟正规模式。
2025-04-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Black hole perturbations in modified gravity
我们研究了非旋转黑洞的线性扰动的背景下,简并高阶标量张量(DHOST)理论,使用系统的方法,提取渐近行为的扰动(在空间无穷远和视界附近)直接从一阶径向微分系统这些扰动。对于轴向(奇宇称)模式,这提供了一种替代传统的方法的基础上的二阶薛定谔方程的有效潜力,我们也讨论了完整性。对于极性(偶宇称)模式,它包含一个额外的自由度在DHOST理论,因此更复杂,我们使用的四维一阶微分系统的直接治疗(而不诉诸二阶重构)。我们说明我们的研究与两种特定类型的黑洞解:“隐形”史瓦西黑洞,与非平凡的标量头发,以及一类非隐形黑洞的度量是不同的史瓦西。的渐近行为的扰动的知识,使我们能够计算数值准正常模式,我们明确显示的非隐形解决方案。最后,渐近形式的模式也信号在这里考虑的隐形和非隐形的解决方案中的一些病态。
2021-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole hairs in scalar-tensor gravity and the lack thereof
针对标量-张量引力黑洞解认知不足的问题,本文推广了无毛定理,证明平移对称性可阻止Horndeski等几类理论中旋转黑洞的标量毛(标量-高斯-博内特耦合理论除外),还计算了对称性破缺时的标量毛荷。
2023-10-10 gr-qc hep-th
Unique gravitational wave signatures of GLPV scalar-tensor theories
Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut(马克斯·普朗克引力物理研究所,阿尔伯特·爱因斯坦研究所);Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Yonsei University(延世大学)
研究GLPV理论中由标量原始涨落诱导的引力波,发现独特的标量-标量-张量相互作用,导致标量诱导张量模式的高阶导数,从而增强引力波产生,预测标量诱导引力波谱密度与频率成五次方关系。
2026-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametric resonance of gravitational waves in general scalar-tensor theories
本文在DHOST理论框架下,利用形变变换和有效场论方法分析了标量场振荡引起的引力波参数共振,发现超轻暗物质标量场产生的共振峰有望被LISA等未来探测器探测到。
2024-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hairy Black-holes in Shift-symmetric Theories
假设球对称性、标量场的时间独立性和渐进平坦性,具有位移对称性的理论中黑洞的标毛受到Hui和Nicolis的无毛定理的约束。研究最多的反例是标量与高斯-博内不变量的线性耦合。然而,在这种情况下,移位对称电流$J^2$的范数在水平线处发散,从而怀疑该解决方案是否物理上合理。我们表明,这不是一个问题,因为$J^2$是不是一个标量,因为$J^μ$是不是一个差分不变的电流存在的高斯-邦纳。同样的理论也可以用非解析函数$G_5 \sim \log X$写成Horndeski形式。在这种情况下,移位对称电流是差分不变的,但在分母中包含$X$的幂,因此它在视界处的发散也是无关紧要的。我们证实,其他毛茸茸的解决方案中存在的非解析Horndeski功能是病态的,具有分歧的物理量,只要一个离开时间独立性和球对称性。我们将无毛定理推广到超越Horndeski和DHOST理论,表明与Gauss-Bonnet的耦合对于有毛是必要的。
2020-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Derivation of the Smarr formula from the Komar charge in Einstein-nonlinear electrodynamics theories and applications to regular black holes
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所)
通过将耦合常数提升为动力学场,构造广义Komar荷,推导出包含耦合常数贡献的Smarr公式,并应用于规则Bardeen黑洞的热力学分析。
2026-06-12 gr-qc hep-th
Limiting solutions of sequences of globally regular and black hole solutions in SU(N)-EYMD theories
本文根据非平凡规范场函数的节点数对SU(N)-EYM和EYMD理论中的静态球对称解进行了分类。随着节点数的增加,解形成序列,趋于极限解。极限解是基于$su(N)$的子代数,由一个中性非交换部分和一个带电交换部分组成,属于Cartan子代数
1997-10-08 gr-qc hep-th
Axial perturbations of black holes in scalar-tensor gravity: near-horizon behaviour
本文研究移位对称DHOST理论中带毛黑洞的轴向微扰,通过重新表述有效度规并参数化近视界区域,利用类薛定谔算符的自伴性分析时间演化与稳定性,并以两个黑洞解示例验证。
2023-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regular inflationary cosmology and gauge theories of gravitation
在引力规范理论的框架下,研究了标量场和超相对论物质填充的均匀各向同性模型的宇宙学方程。讨论了以超相对论物质为主导的平坦型、封闭型和开放型的规则暴胀宇宙学模型。结果表明,暴胀宇宙学模型的本质部分具有弹跳性。
2003-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
A note on regular type 0 solutions and confining gauge theories
我们讨论了变形锥上分数膜的正则超引力解的一些特征,最近发现的Klebanov-Strassler,主要是将其适应于0型非对称背景。非超对称的规范理论是SU(M)*SU(M),其中包含两个双基本Weyl费米子。快子现在被RR反对称张量通量稳定了。本文简要地讨论了锥上电、磁和分数0型D3-膜的最一般的非超对称理论。这包括纯SU(N)理论。
2000-12-05 hep-th
Conformal field theories associated to regular chiral vertex operator algebras I: theories over the projective line
基于任意手征顶点算子代数满足适当的有限性条件、零模代数的半单性以及诱导模的正则性,我们构造了射影直线上的共形域论,并以手征顶点算子代数作为共形场论的对称.我们适当地推广了[TUY]中的论点,使我们能够定义手征顶点算子代数的共形块层,并详细研究它们。在相当一般的条件下证明了手征顶点算子代数和零模代数的因子分解定理。
2002-07-22 hep-th math.QA
Infrared regularization of non-Abelian gauge theories
Curci和Ferrari为非阿贝尔规范理论发现了一个独特的BRS不变作用量,其中包括规范玻色子的质量项。我分析了这一行动。虽然BRS算子不是幂零的,但Zinn-Justin方程以一种简单的方式推广,使得理论的重正化与质量-红外奇异性提供的红外正则化一致,因此紫外无穷大被清楚地分开。在最小减维正则化中导出了重整化常数之间的关系。额外的新对称性允许物理算子的简单表征。本文给出了物理算符与规范参数关系的一个新公式。
1995-09-27 hep-ph hep-th
Regular Hamiltonians for non-relativistic interacting quantum field theories
在非相对论性量子场论的背景下,提出了一种方法,用于在同一空间点处相乘场算符并获得哈密顿量的规则(即严格定义的)相互作用项。其基本思想是通过在两个或多个粒子位置重合的位形空间的子空间上增加奇异测度来修正多粒子位形空间的Lebesgue测度。
2013-05-02 hep-th math-ph math.MP
Lattice regularization of chiral gauge theories to all orders of perturbation theory
在微扰论的框架下,只要规范群的费米子表示是无反常的,就有可能将手征规范理论放在格点上而不违反规范对称性或其他基本原理。这个建设的基本要素(从Ginsparg-Wilson关系开始)简要回顾和规范异常的精确取消,在任何固定值的晶格间距和任何紧凑的规范组,然后严格证明通过递归过程。
2000-06-15 hep-lat hep-ph hep-th