Monte Carlo methods for stationary solutions of general-relativistic Vlasov systems: Planar accretion onto a moving Schwarzschild black hole
本文将蒙特卡罗方法推广到运动史瓦西黑洞的平面吸积问题,突破了此前球对称或轴对称的限制,提出适用于数值网格的严格粗粒化方案来计算粒子流密度等可观测量,并解决了轨迹参数化与分布函数约束的匹配难题。
2024-06-06 gr-qc
Accretion of the Vlasov gas on Reissner-Nordström black holes
研究了相对论性Vlasov气体在Reissner-Nordström黑洞上的稳态球对称吸积。这个模型是基于Rioseco和Sarbach最近对史瓦西时空的分析。这两个模型有许多共同的特征:在无限远处,麦克斯韦-尤特纳分布的气体在黑洞附近不再处于热平衡。黑洞视界处的径向压力甚至可以比切向压力小一个数量级。Reissner-Nordström模型的定量特征取决于电荷参数。对于具有固定渐近质量的黑洞,质量吸积率随黑洞电荷的增加而减小。水平线处切向压力与径向压力之比也随装药量的增加而减小。另一方面,视界处的粒子密度(由其渐近值归一化)随着黑洞电荷参数而增长。
2020-05-27 gr-qc
Accretion of a Plasma Vlasov Gas onto a Reissner-Nordström Black Hole
School of Physics and Technology, University of Jinan(济南大学物理科学与技术学院)
针对Reissner-Nordström时空中的双组分等离子体Vlasov气体,发展了稳态球对称吸积框架,精确划分相空间吸收与散射区域,导出临界角动量和碰撞参数解析式,并给出粒子流密度等积分表示,首次完整解析处理带电Vlasov气体球对称吸积。
2026-09-22 gr-qc
A discussion on the symmetry of relativistic Vlasov gas and its accretion in Kerr-Newman black hole
Wuhan Donghu University(武汉东湖学院)
研究克尔 - 纽曼时空中无碰撞弗拉索夫气体动力学性质,分析时空对称性对分布函数的约束,通过计算多种物理量及构建诊断参数,得出黑洞吸积率等解析表达式,揭示吸积率与黑洞旋转及电荷的关系,为动力学吸积过程提供新见解。
2026-07-15 gr-qc
Accretion of a Vlasov gas by a Kerr black hole
Instytut Fizyki Teoretycznej, Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学理论物理研究所);Instituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯圣尼古拉斯自治大学物理与数学研究所)
研究Kerr黑洞吞噬Vlasov气体的吸积过程,通过计算单能粒子和Maxwell-Jüttner分布的吸积率,发现角动量吸积率影响黑洞自旋参数,旋转对质量和能量吸积率有小但显著影响。
2026-02-26 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Coordinate Independence of the Schwarzschild Black Hole Accretion Vlasov Gas Model
College of Mathematics and Physics, Hunan University of Arts and Sciences(常德学院数学与物理学院);Hunan Province Key Laboratory Integration of Photoelectric Information Integration and Optical Manufacturing Technology(湖南省光电信息集成与光学制造技术重点实验室);Center for Astrophysics, Guangzhou University(广州大学天体物理中心)
研究史瓦西黑洞吸积弗拉索夫气体模型的坐标依赖性,通过泰勒展开获渐近结果,发现相关物理量与坐标选择无关,吸积理论无需特定坐标系,还得出吸积粒子平均能量及比熵情况并给出有限半径处数值结果。
2026-07-23 gr-qc
Dynamical photon sphere and time evolving shadow around black holes with temporal accretion
光子球被认为是形成黑洞阴影的几何结构。对于静态或静止的黑洞时空,如史瓦西时空和克尔时空,这种机制是很好理解的。在本文中,我们研究并明确指定一个光子球,形状的黑洞阴影在一个动态的时空,同时考虑到整体结构的时空。我们认为动力学和永恒的黑洞的Vaidya时空,这代表了一个球对称的黑洞吸积零尘的情况下。首先,我们用数值方法证明了在中等吸积情况下,存在对应于阴影边缘的动力学光子球和光子轨道。其次,在特殊情况下,光子球的解析推导。最后,我们讨论了我们的光子球和定义为光子球推广的几个概念之间的关系。
2022-05-24 astro-ph.HE gr-qc
On photons and matter inversion spheres from complex super-spinars accretion structures
本文研究了Kerr超自旋星对吸积流和喷流发射的拖曳效应,发现流中存在环向速度为零的反转冕球壳,该区域能区分不同类型的流,可作为观测上区分超自旋星的关键特征。
2024-02-19 astro-ph.HE gr-qc
Equatorial accretion on the Kerr black hole
本文研究无碰撞Vlasov气体在Kerr黑洞赤道平面的稳态吸积,计算质量、能量、角动量吸积率及粒子数面密度,并分析温度与自旋的影响。
2023-06-04 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
The shadow and photon sphere of the charged black hole in Rastall gravity
考虑在Rastall引力中被理想流体辐射场包围的带电黑洞,研究了在不同球形吸积背景下的黑洞阴影和光子球。研究了PFRF参数/BH装药对临界碰撞参量的影响。分别计算了不同球形吸积体中黑洞阴影的光度。结果表明,这种黑洞的阴影与下落球形吸积比静态球形吸积暗,而光子球与下落球形吸积比静态球亮。我们创造性地研究了BH电荷/PFRF参数对BH阴影和光子球亮度的影响。结果表明,黑洞阴影是时空几何的一个特征,吸积物质和黑洞本身都影响着光子球的光度。
2022-05-15 gr-qc
Accretion of Dark Matter onto a Moving Schwarzschild Black Hole: An Exact Solution
研究了运动的史瓦西黑洞对暗物质的吸积。暗物质由无碰撞的弗拉索夫气体模拟,假设在无穷远处处于热平衡。我们得到了一个精确的定态解,并提供了一个简洁的质量吸积率公式。一般来说,质量吸积率是黑洞速度的非单调函数。对于气体的高渐近温度,得到了一个单调关系(吸积率正比于与黑洞速度有关的洛伦兹因子)。导出的吸积率与早期宇宙中原始黑洞的生长有关。
2021-03-05 gr-qc
Can we distinguish black holes from naked singularities by the images of their accretion disks?
我们在这里研究图像薄吸积盘周围的黑洞和两类裸奇点时空和比较这些方案。具有光子球的裸奇点模型具有单个吸积盘,吸积盘的内缘位于光子球之外。由这些模型产生的图像和阴影模仿了黑洞的图像和阴影。因此,在这种情况下,需要对图像和阴影结构进行进一步和更详细的分析,以确认诸如银河系中心之类的紧凑物体是否存在事件视界。然而,没有任何光子球的裸奇点模型可以有双盘或单盘延伸到奇点。从这种模型获得的图像与黑洞的图像有很大的不同。此外,在后一种情况下,两类裸奇点的图像也彼此不同,从而允许它们通过图像的观察彼此区分。
2019-11-13 astro-ph.HE gr-qc
Shadows and photon spheres with spherical accretions in the four-dimensional Gauss-Bonnet black hole
本文研究了四维Gauss-Bonnet黑洞在静态球形吸积和下落球形吸积作用下的阴影和光子球。我们表明,在这两种情况下,阴影和光子球总是存在的。阴影和光子球的半径与高斯-邦纳常数固定的吸积轮廓无关,这意味着阴影是时空几何的一个特征,在这种情况下几乎不受吸积的影响。由于多普勒效应的影响,下落吸积物的阴影比静止吸积物的阴影暗。我们还研究了高斯-博内常数对阴影球和光子球的影响,发现高斯-博内常数越大,阴影球和光子球的半径越小。特别地,所观察到的比强度随着Gauss-Bonnet常数的增加而增加。
2020-09-26 gr-qc hep-th
Photon Spheres and Spherical Accretion Image of a Hairy Black Hole
在Einstein-Maxwell标量理论中,考虑了一类带电荷的、球形的、渐近平坦的多毛黑洞的零测地线.值得注意的是,我们发现,有两个不稳定的圆形轨道的光子在一定的参数制度,对应于两个不稳定的光子球的大小不同的事件视界外。为了说明光子球的光学外观,我们考虑了一个简单的球形模型的光学薄吸积的毛茸茸的黑洞,并获得了吸积图像由一个遥远的观察者。在单光子球的情况下,只有一个明亮的环出现在图像中,并确定为黑洞阴影的边缘。而在双光子球的情况下,图像中可能有两个半径不同的同心亮环,较小的一个作为阴影的边界,其半径在临界电荷处变为零。
2021-05-03 gr-qc
Rotating accretion flows in $D$ dimensions: sonic points, critical points and photon spheres
给出了$D$维球时空中转动吸积问题的一般形式和分析,并讨论了音速点和临界点。首先,我们在一般$D$维静态球对称时空中构造了简单的二维旋转吸积流模型,并将问题公式化。流形成一个二维盘躺在赤道平面和磁盘被假定为几何薄,并在极角方向上具有均匀分布。通过对问题临界点的分析,明确给出了临界点的条件及其分类,并指出了临界点与一般状态方程音速点的一致性。其次,采用理想光子气体的状态方程进行分析,揭示了时空中的声波点与光子球之间总是存在着对应关系。我们的主要结果是:在任意时空维中,理想光子气体的旋转吸积流的音速点必定在时空的不稳定光子球上。本文将作者以前工作中所示的球形流的对应关系推广到旋转的吸积盘。
2018-03-17 gr-qc
A simple accretion model of a rotating gas sphere onto a Schwarzschild black hole
我们构造了一个简单的无压旋转气体球对史瓦西黑洞的吸积模型。我们将展示如何建立雅可比椭圆函数的解析解。这个结构代表了Ulrich(1976)首先提出的牛顿吸积模型的广义相对论推广。在完全相同的形式,因为它发生在牛顿的情况下,流自然预测的存在赤道旋转吸积盘的孔。然而,当流动达到其最大允许角动量时,盘的半径无限制地单调增加。
2007-01-19 astro-ph gr-qc
Observational properties of relativistic fluid spheres with thin accretion disks
本研究分析带薄吸积盘的含/不含薄壳相对论流体球的观测性质,通过多构型对比与光线追踪模拟,揭示薄壳与光子环对观测特征的影响,发现致密构型与黑洞观测印记相似但存在可观测的次级像差异。
2023-02-23 astro-ph.HE gr-qc
Shadow and Photon Sphere of Black Hole in Clouds of Strings and Quintessence
在这项工作中,我们研究的阴影和光子球的黑色bole云的字符串和精髓与静态和下落的球形吸积。我们得到了具有不同碰撞参量$b$的黑洞附近光子的测地线。弦云模型和精粹通过影响光子的测地线和平均径向位置来影响比强度。并对弦云参数$a$的取值范围进行了限制,以保证阴影的观测。此外,我们使用光子发射率$j(ν_e)$的模型,以获得特定的强度。吸积中的光源遵循具有衰减因子$γ$的正态分布。画出了静态球形吸积的阴影。阴影的外观形状是一个正圆,并且$γ$的值会影响光子球的亮度。我们分别研究了静态和下落球形吸积的阴影的轮廓和比强度。下落球形吸积的阴影内部比静态球形吸积的暗,并且比强度逐渐收敛。
2022-04-02 gr-qc
Spherical Accretion Flow onto General Parameterized Spherically Symmetric Black Hole Spacetimes
黑洞吸积的跨音速现象和光子球的存在是黑洞视界附近强引力场的特征。本文研究了一般参数化球对称黑洞时空上的球吸积流。为此,我们分析了各种理想流体的吸积过程,如超刚性,超相对论,亚相对论类型的等温流体和多方流体,分别。详细研究了一般参数化球对称黑洞中Schwarzschild黑洞外的额外参数对上述实验流体流动行为的影响。此外,通过研究理想光子气体的吸积,进一步讨论了一般参数化球对称黑洞吸积光子气体的声速半径与光子球的对应关系。我们的分析的一些可能的未来扩展进行了讨论。
2020-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Dissipation and acoustic tunnelling about the sonic horizon of Bondi accretion
粘性耗散,作为对邦迪流的一个小的扰动效应,使其音速范围缩小。对定常流作欧拉微扰,得到波动方程和相应的色散关系。扰动是高频行声波,其中迭代地进行小的耗散。波,对着大体积流入径向向外传播,被阻挡在声波水平线内,在那里波的振幅由于粘性而发散。被阻挡的声波仍然可以通过视界向外隧穿,其衰减幅度与粘度有关,由模拟霍金温度缩放。声波(模拟霍金声子)通过声视界的逃逸与声球的径向收缩是相容的。
2020-12-24 astro-ph.HE gr-qc
The correspondence between sonic points of ideal photon gas accretion and photon spheres
在流体的吸积中,其速度可以从亚音速过渡到超音速。这种转变发生的点称为音速点,在数学上通常是特殊的。本文考虑了一般静态球对称时空中理想光子气体的稳态球对称吸积问题。我们的主要结果是,理想光子气体的状态方程在一般情况下导致其音速点与时空的光子球之间的对应。尽管物态方程依赖于时空的维度,但这种对应关系对任意维度的时空都成立。
2016-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bondi-type accretion onto a Kerr black hole in the kinetic regime
Instytut Fizyki Teoretycznej, Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学);Instituto de Física y Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo(米却肯圣尼古拉斯自治大学)
该研究推导了克尔黑洞在动能极限下的邦迪型吸积精确解,并通过解析近似得到质量、能量和角动量吸积率的简单公式,用于分析黑洞质量增长和自转减慢的特征时间尺度。
2026-02-26 astro-ph.HE gr-qc math-ph
Analytical description for light propagation with the source inside the black hole photon sphere
本文提出高精度解析公式描述黑洞光子球内部光源光子的方位角变化与传播时间,发现典型时间延迟尺度,为吸积事件引力透镜信号搜索提供线索。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Images from disk and spherical accretions of hairy Schwarzschild black holes
本文研究了毛状Schwarzschild黑洞在盘吸积和球对称吸积下的阴影与图像,发现双光子球黑洞具有可区分的额外光环特征,而单光子球黑洞因参数竞争效应产生图像简并难以区分。
2023-08-23 gr-qc
Observational signatures of strongly naked singularities: image of the thin accretion disk
研究了强裸静态Janis-Newman-Winicour奇点周围薄吸积盘的光学现象。该溶液不具有光子球,这导致在盘图像的中心区域形成复杂的亮环结构。在具有薄的吸积盘的史瓦西黑洞的情况下,这种结构是不存在的,在那里我们观察到的不是图像,而是黑洞的阴影。有些环从吸积盘发出最大的可观测辐射通量,应该可以通过实验探测到。因此,这个定性的新特征可以用来区分观测上的黑洞和裸奇点。我们通过揭示其形成的物理机制来阐明环状结构的外观,并解释每个环状图像的性质。我们猜想,对于其他不含光子球的解,也会出现类似的结构,它可以作为区分不含光子球的致密天体和黑洞的一般观测特征。
2020-03-15 gr-qc
Accretion flows around exotic tidal wormholes I. Ray-tracing
本文研究了在潮汐力存在下的各种球对称虫洞解,并应用了多种方法,如测试粒子轨道动力学,射线追踪和微透镜。利用$\mathcal{L}^2$有效势对潮汐虫孔周围的试验粒子轨道运动进行了理论预测。为了得到薄吸积盘、厚吸积盘和相对论喷流的光线追迹图像,我们利用Python接口对开源程序$\texttt{GYOTO}$进行了适当的修改。我们应用这种技术探测了类Schwarzschild和带电Reissner-Nördstrom(RS)虫洞(我们假设了带电RS虫洞和电磁荷消失的特殊情况,即Damour-Solodukhin(DS)虫洞)附近的吸积流。结果表明,在薄、厚吸积盘以及潮汐力消失的情况下,类Schwarzschild虫洞的光子球都存在。此外,观察到$r_{\mathrm{ph}}\to\infty$与$α\to\infty$相同,这将$α$参数限制为足够小且为正,以便遵守EHT观察结果。另一方面,对于RS虫洞的情况,光子球半径收缩为$Λ\to\infty$,因为它是由有效势预测。除了吸积盘外,我们还探测了我们所考虑的两个虫洞解周围的相对论喷流。最后,在星球微透镜的帮助下,我们近似了虫洞阴影的半径,正如我们发现的那样,对于Schild WH,$R_{\mathrm{Sh}}\approx r_0$对于ZTF,并且随着$α$线性增长。相反,荷电虫洞的阴影半径随着DS参数$Λ$的增大而缓慢减…
2022-07-18 astro-ph.HE gr-qc
Investigating the shadows of new regular black holes with a Minkowski core: Effects of spherical accretion and core type differences
本文研究具有闵可夫斯基核心的新型正则黑洞在球对称吸积下的阴影与光学外观,揭示参数$α_0$和$n$对阴影半径、光子球半径及观测强度的相反影响,并比较其与Bardeen/Hayward黑洞的差异。
2025-07-04 gr-qc
Accretion of the degenerate Fermi gas onto a Reissner-Nordström black hole
本文扩展Rioseco和Sarbach模型研究简并费米气体在Reissner-Nordström黑洞上的吸积,推导了相关物理量表达式,发现吸积率随黑洞电荷增加而降低,不违反宇宙监督假设,并指出Vlasov气体吸积表现为各向异性流体。
2025-02-22 gr-qc
Charged Black Holes in the Kalb-Ramond Background with Lorentz Violation: Null Geodesics and Optical Appearance of a Thin Accretion Disk
该研究分析带洛伦兹破缺的Kalb-Ramond背景带电黑洞的零测地线与光学外观,通过光线追踪结合三种发射模型对比不同参数黑洞,发现洛伦兹破缺会减小相关轨道半径,提升探测难度。
2025-03-24 gr-qc
Images and photon regions of continuous photon sphere spacetime
Ningbo University(宁波大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究连续光子球时空的图像与光子区域特性,发现其图像轮廓具有普遍性,但受吸积流影响而破裂,且旋转时呈现独特的角扇区结构。
2026-01-18 gr-qc
The brightest point in accretion disk and black hole spin: implication to the image of black hole M87*
本文提出了一种利用薄吸积盘模型从黑洞高分辨率直接图象中提取黑洞自旋值的简单新方法。在这个模型中,由事件视界望远镜获得的M87星系中超大质量黑洞的第一张图像上观察到的黑暗区域是黑洞事件视界的轮廓。这个剪影的轮廓是事件视界球体的赤道。黑洞事件视界的黑色轮廓被放置在黑洞阴影的预期位置内,这在第一张图像上没有显示出来。我们数值计算了观测到的黑洞轮廓位置与薄吸积盘中最亮点的关系,这取决于黑洞的自旋。从这个关系式我们导出了超大质量黑洞M87* 的自旋$a=0.75\pm0.15$。
2019-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Visual Characteristics of a Rotating Black Hole in $4$D Einstein-Gauss-Bonnet Gravity with Thin Accretion Disk Under EHT Constraints
University of Management and Technology(管理技术大学);University of Okara(奥卡拉大学);Chongqing Normal University(重庆师范大学);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊玛目穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学)
研究在四维爱因斯坦-高斯-博内引力中,通过两种照明模型探讨旋转黑洞的视觉特性,分析耦合参数α和自转参数a对阴影图像的影响,结合M87*和Sgr A*观测数据约束参数。
2026-04-18 astro-ph.HE gr-qc
Light ring images of double photon spheres in black hole and wormhole space-times
一个具有临界曲线(一个不稳定的束缚光子轨道)的黑洞,当被一个光学上薄的吸积盘(其发射被限制在赤道平面)照射时,其轮廓显示出一个独特的中心亮度凹陷(阴影),其外缘由一系列强透镜的、自相似的环与盘的直接发射叠加而成。虽然临界曲线的大小和形状只取决于背景几何形状,但图像中亮暗区域的图案(包括阴影本身的大小和深度)受到吸积盘的(天文)物理学的强烈影响。这一点使得很难在克尔黑洞和其他致密天体之间提取干净清晰的观测鉴别器。然而,在存在第二条临界曲线的情况下,观测差异变得明显。在这项工作中,我们将考虑一些球对称的黑洞和虫洞的几何特征的第二个临界曲线的存在下,通过单参数家庭的史瓦西度规的扩展。通过假设三个几何薄吸积盘的玩具模型,我们表明在两个临界曲线之间的中间区域存在额外的光环。对这种环的观测可能是存在具有多个临界曲线的黑洞模仿者的令人信服的证据。
2022-02-08 gr-qc
Universal signatures of singularity-resolving physics in photon rings of black holes and horizonless objects
在量子引力的方法和超越,在黑洞奇点分辨率不同的机制存在。在我们详细阐述的一系列假设下,这些机制在球对称黑洞的阴影图像中留下了印记。我们发现,即使是目前的EHT精度是足够的地方非平凡的限制在一个修改的时空内的新物理的规模,如果M87* 的EHT测量与黑洞质量的独立测量相结合。在其他时空中,下一代EHT可能会提供更高的精度。我们展示了如何$n=1$和$n=2$光子环的组合是一个强大的探测器的时空几何规则黑洞,即使在考虑天体物理的不确定性在吸积盘。此外,我们生成的图像包含一个本地化的发射区域,吸积流的热点的想法的启发。最后,我们研究了由两个或没有光子球组成的无水平物体的光子环结构。我们展示了当时空中没有光子球时,光子环如何相互湮灭。
2022-04-05 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Lensing and Topological Photon Sphere of Holonomy Corrected Schwarzschild Black Hole with a Cloud of Strings
本文研究弦云包围的完整性修正史瓦西黑洞,在弱场极限下解析推导偏折角与透镜可观测值,分析光子球拓扑及吸积盘性质,表明修正参数留下可观测印记,为强引力约束提供途径。
2025-09-09 gr-qc
Event horizon silhouette: implications to supermassive black holes M87* and SgrA*
我们证明,一个黑暗的轮廓的黑洞照亮了薄吸积盘和看到一个遥远的观察者,事实上,是一个轮廓的事件视界半球。如果在黑洞的赤道平面上放置一个薄的吸积盘,那么这个剪影的边界就是事件视界赤道圆的轮廓。从不同方向进入黑洞的发光物质为恢复不可见的事件视界球的整体轮廓提供了观测机会。事件视界的轮廓被投射到黑洞阴影位置内的天球上。用事件视界望远镜观测到的M87星系黑洞像中,吸积盘中最亮点相对于事件视界轮廓位置的相对位置,对应着一个相当高的黑洞自旋值$a\simeq0.75$。
2019-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Aberration effect on lower-order images of thin accretion disk in the astrometric approach
本研究利用天体测量方法分析像差对 Kerr-de Sitter 黑洞薄吸积盘低阶图像的影响,发现主图像形状和大小对像差更敏感,可据此与阴影区分。
2023-11-29 gr-qc
Quantum Corrections to the Accretion onto a Schwarzschild Black Hole in the Background of Quintessence
众所周知,量子效应可以导致背空穴的本征奇点的去除。此外,精粹标量场是用于描述后期加速度膨胀的候选模型。相应地,Kazakov和Solodukhin考虑了由于背景度规的量子涨落导致时空的反作用的存在,从而使Schwarzschild黑洞变形,这导致黑洞的内禀奇点变为半径为普朗克长度量级的2-球。此外,基谢廖夫改写了史瓦西度规,考虑到在背景中的quintessence领域。在本研究中,我们考虑了受Kazakov-Solodukhin工作启发的量子修正的Schwarzschild黑洞和Kiselev推导的被精华包围的Schwarzschild黑洞,研究了量子涨落和精华对黑洞吸积的相互影响。因此,由于量子修正的存在,吸积流体的4-速度的径向分量和固有能量密度在其中心2-球的表面上具有有限值。同时,通过比较不同类型黑洞的吸积参数,我们推断时空中点状电荷的存在与背景度规中的某些量子涨落有些相似。
2020-12-30 gr-qc hep-ph
Effect of dark matter on shadows and rings of a brane-world black hole illuminated by various accretions
本文在考虑吸积的情况下,数值研究了观测者位于宇宙视界时膜世界黑洞的观测阴影和观测环。结果表明,光子球半径$r_p$随宇宙学参数$α$和暗物质参数$β$的增大而增大,碰撞参量$b_p$随$α$的增大而减小,随$β$的增大而增大.对于薄盘吸积,观测到的总辐射强度主要由直接辐射组成,而透镜环和光子环的贡献分别很小和可以忽略不计。并且,我们发现当盘位于不同位置时,阴影和环表现出一些不同的有趣的特征。对于静态和下落的球形吸积,很明显,阴影的大小总是相同的两个吸积,这意味着在这种情况下,阴影只与时空几何有关。阴影和光子球的亮度与多普勒效应和单位体积发射率$j({ν_e})$密切相关。此外,暗物质和宇宙学常数对观测到的阴影和环的强度的影响在本文中被仔细强调。最后,利用事件视界望远镜的标称分辨率获得了阴影和光环的毛刺图像,并利用M87阴影的数据研究了X冷暗物质参数$β$的上限。
2022-06-09 gr-qc hep-th
Influences of accretion flow and dilaton charge on the images of Einstein-Maxwell-dilation black hole
本文研究爱因斯坦-麦克斯韦-膨胀子(EMD)黑洞图像特征,发现膨胀子电荷增大使阴影和光子球半径减小,观测倾角影响图像形态与分离度,且吸积流类型和倾角显著影响图像亮度与结构。
2025-02-11 gr-qc
Shadows of quintessence black holes: spherical accretion, photon trajectories, and geodesic observers
Jiangsu University of Science and Technology(江苏科技大学);Anhui University of Science and Technology(安徽理工大学)
研究非渐近平坦黑洞时空中的影子特性,考虑测地线观测者的影响,分析光子轨迹和吸积流对影子角大小的影响,揭示观测者运动对结果的敏感性。
2026-04-10 gr-qc
Dynamic shadow of a black hole with a self-interacting massive complex scalar hair
Qingdao University of Science and Technology(青岛科技大学);Jinan University(暨南大学);Hunan Normal University(湖南师范大学);Yangzhou University(扬州大学)
研究了具有自相互作用质量复标量毛发的黑洞动态阴影,发现其阴影半径随时间变化,并探讨了时间延迟效应。
2025-11-22 gr-qc
Cosmic voids and the kinetic analysis. V. Hubble tension, the cosmological constant and aperiodic filaments
Center for Cosmology and Astrophysics, Alikhanian National Laboratory(阿利哈尼扬国家实验室宇宙学与天体物理中心);Yerevan State University(埃里温国立大学);Sapienza Universita di Roma(罗马智慧大学);Keldysh Institute of Applied Mathematics of RAS(俄罗斯科学院凯尔迪什应用数学研究所)
本文通过Vlasov动力学方法研究局部宇宙结构,揭示哈勃张力源于局部与全球流动的非重合哈勃参数,并提出非周期性结构的形成机制。
2025-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Lensing and shadow of a black hole surrounded by a heavy accretion disk
考虑一个静态的轴对称时空,描述了一个史瓦西黑洞与一个薄而重的吸积盘的叠加。BH盘组态是外尔类内爱因斯坦场方程的解。圆盘是由分布的能量动量张量产生的,它位于赤道平面上。它可以被解释为两个反向旋转的粒子流,产生一个总的角动量为零。组合系统的现象学取决于两个参数:在盘中的总质量的分数,$m$,和盘的内边缘的位置,$a$。我们首先确定的子区域的参数空间的解决方案是物理的,通过要求的速度的磁盘粒子是亚光速和真实的。然后,我们研究了两种情况下的零测地线流进行反向射线追踪。在第一种情况下,组合系统由圆盘照明,在第二种情况下,组合系统由遥远的天球照明。这两种情况都表明,随着$m$的增长,阴影变得更长。此外,第一种情况清楚地表明,随着$m$的增长,对于固定的$a$,几何薄的盘看起来光学放大,即,从赤道平面观察,厚度更大。这是由于当向后追踪光线时,光线会向磁盘弯曲。在第二种情况下,这些光线可以穿过圆盘(假设是透明的),并且在到达遥远的天球之前可能振荡几次。因此,一个接近赤道的观察者看到的是赤道面附近天空的不同区域,就像一个混乱的“海市蜃楼”。作为$m\rightarrow 0$,人们恢复标准测试,即,质量可以忽略不计,圆盘外观。
2019-12-27 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Observational Appearances of Magnetically Charged Black Holes in Born-Infeld Electrodynamics
本文利用反向光线追踪方法研究Born-Infeld电动力学中磁荷黑洞的观测外观,分析磁荷和BI参数对测地线、阴影及光子球的影响,并揭示薄盘发射中直接发射主导阴影宽度、光子环和透镜环难以辨认。
2023-04-19 gr-qc
Kinetic magnetohydrodynamics and Landau fluid closure in relativity
Princeton University(普林斯顿大学);Institute for Advanced Study(高等研究院)
本文提出一种相对论框架下的弱碰撞等离子体模型,通过推导漂移动能方程,引入新的兰道流体闭合方法,以捕捉相对论等离子体的各向异性热流。
2026-11-09 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Effect of quintessence dark energy on the shadow of Hayward black holes with spherical accretion
本文研究精质暗能量对Hayward黑洞阴影的影响,发现精质物质的影响比正则性效应更显著,并用EHT观测数据约束了模型参数。
2023-03-09 gr-qc
Analyzing the Influence of Geometrical Deformation on Photon Sphere and Shadow Radius: A New Analytical Approach -Stationary, and Axisymmetric Spacetime
本文提出一种基于引力解耦的新解析方法,研究轴对称时空中几何形变对黑洞光子球和阴影半径的影响,并与Kerr黑洞阴影进行比较,揭示吸积盘对阴影形状的精确影响。
2024-05-08 gr-qc
Probing Hernquist dark matter through the optical appearance of black holes: A comprehensive study of various accretions
East China University of Science and Technology(华东理工大学);The Shanghai Key Laboratory of Astrophysics(上海天文台)
研究通过分析黑洞的光学外观,探讨Hernquist暗物质的影响,比较不同吸积场景下Schwarzschild黑洞的观测特征,发现暗物质参数对光子环和透镜效应的敏感性,以及吸积模型对亮度抑制的影响。
2026-03-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Accretion of matter of a new bumblebee black hole
East China University of Science and Technology(华东理工大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);Universidade Federal de Campina Grande(坎皮纳大联邦大学);Khazar University(哈扎尔大学)
研究新蜜蜂黑洞对物质吸积行为及观测特征的影响,通过射线追踪分析光偏折、发射结构及阴影变化,探讨不同吸积模型下的观测结果。
2025-11-27 gr-qc hep-th
The detection of quasinormal mode with $a/M \sim 0.95$ would prove a sphere $99\%$ soaking in the ergoregion of the Kerr space-time
最近的数值相对论模拟的合并的双黑洞表明,$a/M$的最大最终值是$\sim 0.95$的两个等质量黑洞的合并具有对齐的自旋相同的幅度$a/M=0.994$,这是接近的上限$a/M=0.998$吸积自旋的Thorne所示。利用WKB方法,我们认为,如果第二代引力波探测器探测到具有$a/M \sim 0.95$的准正规模,那么我们就可以根据爱因斯坦广义相对论确定强引力时空,直到$1.33M$仅为事件视界半径的$\sim 1.014$倍,并且在能区之内。在这里,我们期待着关于黑洞几何学的更多信息。如果拟正规模与广义相对论的拟正规模不同,我们需要找到真正的引力理论,它只在黑洞视界附近偏离广义相对论。
2016-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The existence and upper bound for stable photon spheres in static spherically symmetric black holes
本文研究了被物质场包围的静态球对称渐近平直黑洞,证明了稳定光球的存在条件,并在质量-半径比单调递减假设下推导出其半径的严格普适上界 $r_{\mathrm{sps}}<6M$,对引力透镜和黑洞阴影观测具有重要意义。
2025-09-14 gr-qc
Influence of quintessence dark energy on the shadow of black hole
研究了暗能量对黑洞阴影的影响。对于薄盘吸积,黑洞的像包括暗区和亮区,包括直接辐射、透镜环和光子环。虽然它们的细节取决于发射的形式,但一般来说,直接发射对观测到的黑洞亮度起主要作用,而透镜环的贡献很小,光子环的贡献可以忽略不计。宇宙视界的存在在阴影中也起着重要的作用,因为外部通信域中的观测者在宇宙视界附近。对于球对称吸积,考虑了静态和下落物质。我们发现,光子球的位置是相同的静态和下落吸积。然而,由于下落吸积运动的多普勒效应,所观测到的下落吸积图像的比强度比静态吸积暗。
2020-07-17 gr-qc hep-th
Optical Appearance of a Rotating Black Hole in Nonlinear Electrodynamics Surrounded by Thin Accretion Disks
University of Okara(奥卡拉大学);University of Management and Technology(管理与技术大学);Chongqing University(重庆大学)
研究非线性电动力学中旋转黑洞的光学外观,用天球和薄吸积盘照明模型,反向光线追踪法构建图像,分析电荷Q和NED参数β对其光学特征的影响,结果为高分辨率观测提供见解。
2026-07-28 gr-qc