Vainshtein screening for slowly rotating stars
我们研究Vainshtein机制的背景下,缓慢旋转的恒星标量张量理论。虽然Vainshtein屏蔽球对称时空建立,我们研究其有效性的轴对称的情况下,缓慢旋转的源。我们表明,偏离广义相对论的解决方案是小的弱场近似外的恒星:解决方案的框架拖曳功能是相同的,在广义相对论在领先的顺序。此外,在大多数情况下,校正被抑制的权力的范施泰因半径提供的屏蔽操作在球对称。在Vainshtein半径之外,帧拖动功能接收未被Vainshtein半径抑制但仍是子行距的校正。这表明,范施泰因机制一般可以扩展到缓慢旋转的恒星,它类似于范施泰因半径内的静态情况。我们还研究了相对论性恒星,并表明,对于某些理论,真空中的框架拖曳函数根本没有得到修正,这意味着恒星外部的屏蔽是完美的。
2020-08-27 gr-qc hep-th
Constraining Black Hole Shadows in Dunkl Spacetime using CUDA Numerical Computations
本研究利用 CUDA 加速数值模拟和 Hamilton–Jacobi 方法分析 Dunkl 时空中旋转带电黑洞的视界、阴影及辐射能量率,并据 EHT 观测约束 Dunkl 形变参数。
2025-10-18 astro-ph.IM gr-qc hep-th
Constraining of Nuclear Matter Equations of State With Rotating Neutron Stars
本研究利用KEH方法,基于Gogny型相互作用计算快速旋转中子星的EoS,揭示旋转效应对方程 of State与观测数据对比的重要性。
2025-11-28 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the Generalized Uncertainty Principle with the light twisted by rotating black holes and M87*
我们测试的有效性,广义海森堡的不确定原理在旋转黑洞附近的强引力场的存在下,海森堡的原则是应该需要额外的校正项时,重力被考虑在内,导致一个更一般的配方也被称为广义不确定原理。作为探测电磁波获取轨道角动量时,通过旋转黑洞透镜,我们发现从数值模拟的光谱的光的轨道角动量和制定的广义不确定原理,在这里的特点是由重新缩放的参数$β_0$,普朗克的质量和裸质量的黑洞的函数所需的校正之间的关系。然后,通过对M87* 致密天体引力场扭曲光的分析,我们发现了参数$β_0$的新的极限。利用这种方法,与黑洞阴影圆度分析相补充,我们从M87* 的实验数据中获得了更精确的极限,证实了与广义相对论相兼容的方案的有效性,在由于EHT数据中存在的实验误差和由于数值模拟和分析而引起的不确定性范围内。
2022-03-27 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Universal Relations for the Increase in the Mass and Radius of a Rotating Neutron Star
自转导致中子星的质量和赤道半径增加。质量和半径敏感地依赖于冷的致密物质的未知状态方程(EOS)。然而,由于旋转引起的质量和半径的增加几乎与EOS无关。物态方程的独立性引出了中子星普适性的概念。本文计算了中心密度为常数的旋转中子星序列。我们使用一组随机生成的状态方程,构造简单的修正因子,对非旋转中子星的流体静力平衡方程计算出的质量和半径进行修正。修正因子仅取决于非自转恒星的质量和半径,几乎与状态方程无关。这使得在EOS推理代码中包含旋转中子星的观测在计算上是便宜的。我们还构建了一个映射从测量的质量和半径的旋转中子星到相应的非旋转的恒星。如果测量许多不同自旋的中子星的质量和半径,这种映射就有可能构造出零自旋质量-半径曲线。我们表明,在极地和赤道半径的变化是对称的,在极地半径收缩的速度相同,赤道半径的增长。这种对称性与赤道紧致度(质量与半径之比)在一个等密度序列上几乎是常数的观察有关。
2022-08-08 astro-ph.HE gr-qc
Fully general relativistic description of rapidly-rotating axially-symmetric neutron stars for constraining nuclear matter equations of state
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);University of Tsukuba(筑波大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科加速器中心)
基于KEH方法研究快速旋转中子星的内部结构,发现旋转频率增加导致质量-半径曲线整体上移,且最大角频率依赖于状态方程刚度,为核物质状态方程提供约束。
2026-06-25 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraining the tidal charge of brane black holes using their shadows
一个约束的膜世界内产生的潮汐电荷。利用膜背景下的旋转黑洞的阴影来描述最近由事件视界望远镜协作组公布的M87* 参数,所报道的阴影的圆度偏差产生了体积非局域效应的上界,它被认为是由五维体积引起的四维膜中的潮汐荷.因此,偏离圆度$\lesssim 10\%$导致潮汐电荷$\lesssim 0.004M^2$的上限。
2020-08-10 gr-qc hep-th
Constraining scalar-tensor theories using neutron star mass and radius measurements
我们使用中子星的质量和半径测量来约束标量张量理论中的自发标量化现象,并使用贝叶斯分析。这种情况下的中子星结构可能与广义相对论的情况有很大不同,后者可以用来限制理论参数。利用这一思想,我们得到的情况下,无质量标量的耦合参数$β$的下界。这些约束目前比来自二进制观测的约束弱,并且由于我们方法中的近似,它们具有相对较低的精度。尽管如此,我们的结果清楚地表明了质量半径数据在测试重力方面的作用,并且可以通过未来的观测进一步改进。对于大质量标量来说,情况就不同了,对于它们来说,同样的数据以一种意想不到的方式约束理论参数的效果要小得多。我们确定这是一个大的高似然区域的参数空间中的主要原因,偏离广义相对论相对较小。我们希望这项初步的研究能成为一个邀请,让我们更普遍地使用中子星结构测量来测试一般的替代理论。
2022-07-04 astro-ph.HE gr-qc
Effective Field Theory for the Perturbations of a Slowly Rotating Black Hole
本文发展了两个方向上带标量头发的黑洞周围微扰的有效理论。首先,我们表明,标量高斯-Bonnet理论,经常被用作一个例子,展示标量黑洞头发,可以变形的伽利略运营商导致其预测的顺序统一的变化。有效微扰理论因此提供了一个有效的框架来描述和约束广泛的标量张量理论,其中伽利略算子的加入就是一个例子。第二,我们扩展了有效理论的扰动轴对称,缓慢旋转的黑洞,在线性顺序的黑洞自旋。我们还讨论了宇称破缺算子在有效理论中的应用。
2022-01-14 gr-qc hep-th
Constraining burdened PBHs with gravitational waves
本文研究记忆负担对轻质量原初黑洞霍金蒸发引力波谱的影响,利用Planck及未来CMB实验的ΔN_eff测量,对旋转和非旋转原初黑洞的反作用参数给出严格约束。
2024-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Torsion with Gravity Probe B
有一种根深蒂固的民间传说认为,扭转引力理论预测太阳系中的扭转在观测上可以忽略不计,因为扭转(如果存在的话)只与基本粒子的内禀自旋耦合,而不与旋转角动量耦合。我们认为,这一假设有一个逻辑漏洞,可以而且应该通过实验来验证。根据作用=反作用的原理,如果像行星这样的旋转物体可以产生扭矩,那么陀螺仪也应该感受到扭矩。利用对称性的论点,我们表明,最低阶,扭转场周围的均匀旋转的球质量是由7个无量纲参数。这些参数有效地推广了PPN形式主义,并提供了一个具体的框架,进一步测试GR。我们构建了一个参数化的拉格朗日,包括标准的无挠GR和Hayashi- Shirafuji最大扭转重力作为特殊情况。我们证明,经典的太阳系测试排除了后者,并限制两个可观察到的参数。我们证明了重力探测器B(GPB)是进一步约束扭转理论的理想实验,并根据我们的扭转参数计算了其陀螺仪的最一般的扭转诱导进动
2007-10-05 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining the spin parameter of near-extremal black holes using LISA
我们描述了一个模型,产生一阶绝热EMRI波形的准圆形赤道吸气的紧凑型物体到快速旋转(近极端)黑洞。使用我们的模型,我们表明,LISA可以测量近极值黑洞的自旋参数(对于$a \gtrsim 0.9999$)与非凡的精度,$\sim$ 3-4个数量级优于中等自旋,$a \sim 0.9$。这样的自旋测量将是在引力波背景下对天体物理参数最严格的测量之一。我们的研究结果主要是基于Fisher矩阵分析,但使用frequentest和贝叶斯技术进行验证。我们提出的分析参数,解释这些高自旋精度测量。高精度是由于径向内旋演化的自旋依赖性,而不是辐射反应,这是由次级轨道的测地线性质决定的。只有当我们观察到信号的指数衰减时,高精度测量才是可能的,这是近极端吸气的近地平线状态的特征。我们的研究结果表明,如果这样的黑洞存在,LISA将能够成功地识别快速旋转的黑洞高达$a = 1-10^{-9}$,远远超过索恩极限的$a = 0.998$。
2020-12-06 gr-qc hep-th
Connection Between the Shadow Radius and Quasinormal Modes in Rotating Spacetimes
基于准正规模参数与沿测地线守恒量之间的几何光学对应关系,我们提出了一个由\begin{equation}\notag \bar{R}_s=\frac{\sqrt{2}}{2}\left(\sqrt{\frac{ r_0^{+}}{f'(r)|_{r_0^{+}}}}+\sqrt{\frac{ r_0^{-}}{f'(r)|_{r_0^{-}}}}\right), \end{equation}给出的计算渐近平坦旋转黑洞在赤道平面上的典型阴影半径的方程,其中$r_0^{\pm}$是对应模的圆零测地线的半径.此外,我们已经明确相关的阴影半径的实部QNM在程函制度对应的反和逆行模式,分别。作为一个特例,我们计算了一些著名的黑洞解的典型黑洞阴影半径,包括Kerr黑洞,Kerr-Newman黑洞和由Myers-Perry黑洞描述的高维黑洞解.
2020-06-29 gr-qc
Subtleties in constraining gravity theories with mass-radius data
本研究探讨利用中子星质量-半径数据约束引力理论的普适性,发现改动后的DEF模型无法被该方法约束,而标量-高斯-贝内特理论的标量化模型可被约束,证实方法潜力的同时指出其局限性。
2023-07-21 astro-ph.HE gr-qc
Rotating Lee-Wick Black Hole and Thermodynamics
本文在高阶导数理论中导出了点源旋转李-威克引力的奇异解。我们通过评估质量参数、角速度和霍金温度来批判性地分析这样的热系统的热力学。该系统遵循热力学热力学第一定律,并导致熵的表达。通过计算热容和自由能,进一步讨论了该理论的稳定性和相变。相变发生在发散点,温度最高。值得注意的是,黑洞在小视界半径时是不稳定的,而在大视界半径时是稳定的。
2022-06-09 gr-qc hep-th
Constraining alternatives to the Kerr black hole
最近,事件视界望远镜(EHT)合作对超大质量致密天体M87 $^*$的阴影进行了观测,为探测强引力区开辟了一个新的窗口。本文研究了Kerr黑洞的两个可能的替代物所投射的阴影,并与M87 $^{*}$的阴影进行了比较。第一种选择是具有半径$r_0$和外部克尔几何形状的水平紧凑物体(HCO)。第二个是最近获得的一个参数($r_0$)的静态度量Simpson和Visser的旋转概括。后一种度量,通过使用纽曼-詹尼斯算法构造,是约翰森获得的参数化旋转非克尔几何的特殊情况。在这里,我们使用M87 $^{*}$观测的结果来约束这些备选方案的参数$r_0$。我们发现,对于EHT合作组报道的M87 $^{*}$的质量、倾角和阴影的角直径,参数$r_0$的最大值必须在$2.54r_{+}\leq r_{0,max}\leq 3.51r_{+}$范围内(对于无量纲自旋范围$0.5\leq a_{*}\leq 0.94$),$r_{+}$是Kerr黑洞在相应自旋值下的外视界半径.我们的结论是,这些黑洞替代品的$r_0$低于这个最大范围(即$r_0\leq r_{0,max}$)是一致的大小和偏离圆形的观测到的阴影的M87 $^{*}$。
2021-02-08 gr-qc hep-th
Constraining the Cardoso-Pani-Rico metric with future observations of SgrA$^*$
SgrA $^*$是位于银河系中心的超大质量黑洞候选者,是检验Kerr黑洞假说的最有希望的天体之一。在几年内,人们有望测量出围绕这个天体的一些相对论效应,并且不同观测的组合可以用来限制可能偏离克尔解的情况。在本文中,我讨论了在Cardoso-Pani-Rico参数化的框架下,三种有前途的技术的组合:观测等离子体在最内侧稳定圆形轨道附近的斑点,探测黑洞阴影,以及在紧凑轨道上的射电脉冲星的定时观测。等离子体团和阴影的观测可以探测SgrA $^*$周围的强引力场,而射电脉冲星则对较大半径的弱场区域敏感。在快速旋转物体的情况下,三个测量的组合可以对SgrA $^*$的实际性质提供强有力的约束。对于非旋转或缓慢旋转的物体,边界将是弱的。
2015-01-19 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the rotating Simpson-Visser spacetime from the observed quasi-periodic oscillations in black holes
本文通过分析黑洞观测的准周期振荡,研究Simpson-Visser时空的正则化参数约束,探讨其对强引力区域量子修正的可能影响。
2025-12-05 gr-qc
Quasilocal energy for rotating charged black hole solutions in general relativity and string theory
我们探讨(非)-普适性马丁内斯的猜想,最初提出的克尔黑洞,内和超越广义相对论。该猜想指出,在这样一个黑洞的外视界的布朗约克准局部能量减少到其不可约质量的两倍,或者等价地减少到\sqrt{A} /(2 \sqrt{pi}),其中“A”是它的面积。我们首先考虑带电克尔黑洞。对于这样的时空,我们计算的准本地能量内的两个表面的常数Boyer-Lindquist半径嵌入在一个恒定的固定的时间片。与马丁内斯的猜想一致,在外视界,这个能量等于不可约质量。能量是正的,并且随着边界面半径的发散而单调减小到ADM质量。接下来,我们对克尔-森时空的准定域能量进行了类似的计算,它对应于杂化弦论中的四维旋转带电黑洞解。这个能量作为边界面半径的函数的行为类似于带电克尔的情况。然而,我们表明,在这种情况下,它不接近马丁内斯在地平线上的表达。
1999-11-10 gr-qc hep-th
Constraining the Neutron Star Radius with Joint Gravitational-Wave and Short Gamma-Ray Burst Observations of Neutron Star-Black Hole Coalescing Binaries
合并中子星(NS)-黑洞(BH)双星是有希望的引力波(GW)源,将在未来几年内被现有的GW天文台检测到。如果NS在BH最内侧的稳定圆形轨道外被潮汐破坏,可能会形成一个吸积环,这最终可能会为短伽马射线暴(SGRB)提供动力。SGRB的观测与NS-BH合并的引力辐射相一致,这将证实这两种现象之间的联系,也给我们提供了新的见解NS物理。我们提出了一种新的方法来测量NS半径,从而约束NS状态方程使用联合SGRB和GW观察NS-BH合并。我们表明,在联合检测与现实GW的信噪比(S/N)为10的情况下,NS半径可以被约束到$\lesssim\,$ 20%的准确度在90%的置信度。
2020-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the geometry of rotating black holes with eikonal QNMs
Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所,那不勒斯分部);University of Tübingen(蒂宾根大学)
本研究通过校准eikonal方法结合贝叶斯推断,比较度规特定与度规无关模型对旋转黑洞光环局部几何的约束,发现多参数分析更鲁棒但存在简并,且均与Kerr度规一致。
2026-09-22 gr-qc
Standardizing reverberation-measured Mg II time-lag quasars, by using the radius-luminosity relation, and constraining cosmological model parameters
我们使用78个红移范围$0.0033 \leq z \leq 1.89$内的反射测量的Mg II时滞类星体(QSO)来约束六种不同宇宙学模型中的宇宙学参数。我们的方法的基础是使用的半径光度或$R-L$关系来标准化这78 Mg II类星体。在每个宇宙模型中,我们同时确定了$R-L$关系和宇宙模型参数,从而避免了圆度问题。我们发现,$R-L$关系参数的值是独立的宇宙学模型中使用的分析,从而建立目前的Mg II类星体是可解释的蜡烛。使用这些类星体得到的宇宙学约束显着弱于,但一致的,从重子声学振荡(BAO)观测和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量的联合分析。因此,我们还分析了这些类星体结合BAO + $H(z)$数据,并发现宇宙学约束符合标准的空间平坦的$Λ$ CDM模型,以及温和的暗能量动力学和一个小的空间曲率。一个更大的样本,更高质量的混响测量的类星体应该有一个较小的固有色散,所以应该提供更严格的约束宇宙学参数。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rotating hairy black holes and thermodynamics from gravitational decoupling
本文研究了在张量真空下利用广义引力退耦方法获得满足爱因斯坦方程的静态黑洞解。该源具有相当一般的特性,并满足强能量条件。静态度规的静态轴对称对应物通过应用Newman-Janis和Azreg-Aïnou算法获得。研究了旋转溶液的热力学,导出了各种热力学量的表达式。研究了在不同的毛参数和黑洞自旋下温度、自由能和比热对视界半径的依赖关系。这样的研究表明,小的毛状黑洞是更稳定的热力学相比,大的毛状黑洞,和视界半径和温度范围的旋转毛状黑洞可以在热力学平衡与周围环境的毛状参数依赖于非平凡。我们进一步讨论了有毛情形下的黑洞热力学第一定律及其意义。
2023-01-24 gr-qc hep-th
Constraining the braneworld with gravitational wave observations
某些膜世界模型可能具有可观测的结果,如果被发现,将验证弦论的一个必要元素。在无限兰德尔-桑德拉姆模型(RS 2)中,额外维度的AdS曲率半径L支持无质量引力子在膜上的单一束缚态,从而在弱场极限下再现牛顿引力。然而,使用AdS/CFT对应,有人提出RS 2的一个可能结果是黑洞发射的霍金辐射的巨大增加。利用这种可能性,我们得到两个新的方法来约束L通过引力波测量。我们发现,LISA检测到的EMRI事件率可以限制L在1微米的最佳情况下的水平,而一个单一的银河系黑洞二进制与LISA的观测结果在L <= 5微米的最佳约束。
2010-04-15 gr-qc hep-th
Constraining spontaneous black hole scalarization in scalar-tensor-Gauss-Bonnet theories with current gravitational-wave data
我们研究了当前的引力波数据的标量张量高斯-邦纳理论,允许自发标量化的黑洞的约束力。在我们考虑的基准模型中,一个缓慢旋转的黑洞如果其大小与理论引入的新长度尺度$λ$相当,那么它必须标度化,尽管任何质量的快速旋转黑洞实际上都无法与广义相对论中的黑洞区分开来。考虑到这一点,我们使用的引力波事件GW 190814 $\,\unicode{x2014}\,$,其主要的黑洞有一个自旋,是有界的小,其信号显示没有证据的标度化的主要$\,\unicode{x2014}\,$,以排除一个狭窄的区域的参数空间。特别是,我们发现,${λ\in [56, 96]~M_\odot}$的值是强烈不赞成与$0.1$或更少的贝叶斯因子。我们还包括第二个事件,GW 151226,在我们的分析,以说明什么信息可以提取时,两个组件的自旋测量不佳。
2022-07-06 astro-ph.HE gr-qc
Constraining modified gravity theories with scalar fields using black-hole images
本文研究了带标量毛致密天体的修正引力理论,计算了EsGB、EsRGB和EMS理论下黑洞的阴影半径,发现EHT观测的黑洞图像可有效约束广义相对论偏差,且部分参数空间中带标量毛黑洞解略受青睐。
2022-10-31 gr-qc hep-th
I-Q relation for rapidly rotating neutron stars
考虑任意快速旋转的中子星转动惯量与四极矩之间的普遍关系。最近的研究表明,这种关系打破了快速旋转。我们发现,它仍然是普遍的各种建议的状态方程中的某些无量纲参数的常数值表征的大小的旋转。这些参数之一包括中子星半径,导致一个新的普遍关系,通过质量,频率和自旋参数表示半径。这可以成为半径测量的强大工具。
2014-06-27 astro-ph.SR gr-qc
Shadow of a rotating squashed Kaluza-Klein black hole
研究了旋转压缩Kaluza-Klein(KK)黑洞的阴影,发现它具有不同于一般旋转黑洞的性质.结果表明,旋转压缩KK黑洞的阴影受第五维光子的比角动量的影响很大。特别是当参数在一定的范围内时,一般的黑洞不会出现阴影,而黑洞则不会出现阴影。在存在黑洞阴影的情况下,阴影的形状是一个完美的黑色圆盘,其半径随着黑洞的旋转参数而减小。另外,阴影半径随额外维数参数的变化也依赖于黑洞的旋转参数。最后,利用最新的观测资料,我们估计了银河系中心的超大质量黑洞Sgr $A^{*}$和$M87$中的超大质量黑洞的阴影角半径。
2019-09-30 gr-qc
The effect of gravitational decoupling on constraining the mass and radius for the secondary component of GW190814 and other self-bound strange stars in f(Q)-gravity theory
本文在f(Q)引力框架下利用引力解耦方法和二次物态方程构建致密天体模型,通过质量-半径观测数据验证其能描述GW190814次成分及多种中子星和奇异星。
2023-09-18 gr-qc
Slowly rotating super-compact Schwarzschild stars
史瓦西内部解,或称"史瓦西星",描述了一个具有恒定能量密度的球对称均匀质量,当恒星的半径达到史瓦西-布赫达尔界限时,压力出现发散。最近Mazur和Mottola表明,这种分歧是可积的通过Komar公式,诱导非各向同性的横向应力的表面上的一些半径$R_{0}$。当这个半径接近史瓦西半径$R_{s}=2M$时,内部的解就变成了一个引起德西特时空的负压解。这种引力凝聚星,或称引力星,是黑洞作为引力坍缩的终极状态的另一种解决方案。利用Hartle模型计算了慢转动质量的平衡位形,给出了在研究很少的区域$R_{s}<R<(9/8)R_{s}$中Schwarzschild星的表面性质和积分性质.我们发现,在重力星极限,相对于当地惯性系的流体的角速度趋于零,表明刚性旋转。值得注意的是,归一化的转动惯量$I/MR^2$和质量四极矩$Q$接近于$Ω$中二阶克尔度量的相应值。这些结果为解决慢旋转Kerr黑洞的源问题提供了一个新的途径。
2017-02-17 gr-qc
Constraining Dark Energy through the Stability of Cosmic Structures
对于一般的暗能量状态方程,我们估计的最大可能半径的大规模结构,不稳定的宇宙膨胀的加速。与已知的稳定结构的比较约束状态方程。通过积累更多的天体物理学数据和更好地了解束缚宇宙结构的动力学,可以加强约束的鲁棒性。
2014-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining modified gravity with ringdown signals: an explicit example
一个显式的例子表明,如何修改的引力理论可以约束的振铃信号合并的二元黑洞。这已经成为可能的事实,修改后的引力理论考虑在这项工作中有一个精确的旋转黑洞解,相应的准正常模式可以计算。有了这些,我们得到了可能的约束,可以放置在参数描述这个特定的替代理论的偏差从广义相对论通过使用的振铃信号的检测从双黑洞的合并与未来的空间为基础的引力波探测器。
2019-10-17 gr-qc
Constraining the Generalized Uncertainty Principle Through Black Hole Shadow and Quasiperiodic Oscillations
本文研究了广义不确定原理(GUP)对GUP修正的Kerr黑洞阴影的影响以及阴影半径与拟正规模实部的对应关系.我们发现GUP修正的Kerr黑洞的阴影曲率半径比Kerr真空解的大,并且随着GUP参数的增加而线性单调增加.然后,我们调查的特征点的内在曲率的阴影从拓扑的角度来看,计算的角度大小为这些曲率半径的阴影。为此,我们利用M87* 黑洞的EHT数据来限制GUP参数red的上限,得到了$β<10^{95}$ .最后,我们探讨了阴影半径和标量/电磁/引力QNM之间的联系。利用GUP修正的Kerr黑洞,对三个微类星体的粒子振荡上、下频率进行了曲线拟合,并将修正的黑洞度规中的修正参数限制在非常合理的$β<10^{77}$范围内.
2021-03-21 gr-qc
Motion of a spinning particle around an improved rotating black hole
利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件,研究了在量子改进的旋转黑洞(RBH)时空赤道面上运动的自旋测试粒子的圆轨道.这个背景度规包含了一个依赖于位置的引力常量$G(r)$,它的行为决定了对最内稳定圆轨道(ISCO)性质的量子修正。结果表明,量子改进的RBH的事件视界半径和ISCO半径都小于Schwarzschild和Kerr解的半径.
2023-02-23 gr-qc
Observationally constraining gravitational wave emission from short gamma-ray burst remnants
对短伽马射线暴的观测表明,在瞬发之后,持续不断的能量注入,最有可能的候选者是一颗快速旋转、高度磁化的中子星的诞生。我们利用X射线观测的爆发残留物约束新生中子星的属性,包括其磁场诱导的椭圆率和各种振荡模式的饱和振幅。此外,我们通过只看X射线光变曲线来推导出这些物体的引力波发射的严格上限,表明在不久的将来使用地面引力波干涉仪(如Advanced LIGO)不太可能检测到爆发残余物。
2016-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining extra dimensions using observations of black hole quasi-normal modes
额外维度的存在通常会改变旋转黑洞的时空几何形状,除了质量$M$和角动量$J$(称为“潮汐电荷”参数$β$)之外,还会增加一根头发。在具有一个额外空间维度的膜世界场景中,额外维度预计将通过以下方式显现出来:(a)$β$的负值,(b)修正的引力扰动。这反过来又会影响旋转黑洞的准正常模式。利用连分式方法数值求解扰动引力场方程,确定了膜世界黑洞的准简正模谱。我们发现,越来越负的值$β$对应于减少虚部的准正常模式,或等效地,增加阻尼时间。利用引力波信号GW150914中残余黑洞性质的公开数据,我们检查了最小阻尼$\ell=2,m=2$准正常模式的频率和阻尼时间的预测值(对于给定的$β$)与使用其他独立技术测量这些量之间的一致性。我们发现,这是极不可能的潮汐电荷,$β\lesssim -0.05$,提供一个保守的限制潮汐电荷参数。影响和未来的方向进行了讨论。
2022-09-17 gr-qc
Shadow of the rotating black hole with quintessential energy in the presence of the plasma
本文研究了具有典型能量的旋转黑洞在真空中的阴影和在具有径向幂律密度的等离子体中的阴影。对于真空情况,旋转黑洞的典型场参数足以改变阴影的形状。随着典型场参数的增大,阴影半径也增大。随着旋转黑洞阴影半径的增大,经典场参数引起阴影形状畸变的减小:在经典场参数存在时,快速旋转黑洞的阴影开始变得更接近圆形。等离子体包围的典型旋转黑洞的阴影形状和大小取决于i)等离子体参数,ii)黑洞自旋和iii)典型场参数。随着等离子体折射率的增大,阴影的视半径增大。然而,对于大的典型场参数值,由于等离子体的存在而引起的黑洞阴影形状的改变是不够的。换句话说:与等离子体的影响相比,典型场参数的影响变得更加主导。
2015-12-17 gr-qc
Energy Release on the Surface of a Rapidly Rotating Neutron Star during Disk Accretion: A Thermodynamic Approach
在牛顿理论中,恒星的总能量E是其角动量J和质量M的函数:E = E(J,M)[在广义相对论中,恒星的引力质量M是其角动量J和静止质量m的函数,M = M(J,m)],用于确定其余的参数(角速度、赤道半径、化学势等)。在刚性旋转的情况下。在牛顿理论和广义相对论中,导出了冷的(具有恒定熵)、快速旋转的中子星(NS)吸积过程中能量释放的表达式。一个单独的分析进行的情况下,NS赤道半径大于和小于在磁盘平面的边缘稳定轨道的半径。本文提出了一个计算任意状态方程NS赤道半径的近似公式,它与J = 0时的精确公式相匹配。
2000-11-17 astro-ph gr-qc
Constraining Self-interacting Scalar Field Dark Matter From the Black Hole Shadow of the Event Horizon Telescope
本文研究自相互作用标量场暗物质对史瓦西黑洞阴影半径的影响,通过自洽微扰计算发现其影响受观测上限约束,强调暗物质模型自洽性的重要性。
2024-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Innermost stable circular orbits around magnetized rotating massive stars
1998年,Shibata和Sasaki [Phys. Rev. D 58,104011(1998)]提出了中性试验粒子围绕大质量旋转变形源的最内层稳定圆轨道(ISCO)半径的近似解析公式。在本文中,我们推广了它们的表达式,包括磁偶极矩。我们表明,我们的近似解析公式是足够准确的比较,他们与Pachón等计算的六参数精确解。[Phys.Rev.D73,104038(2006)]以及Berti和Stergioulas [MNRAS 350,1416(2004)]给出的真实中子星的数值数据。作为主要结果,我们发现在一般情况下,在ISCO的半径表现出减少的行为与磁场的增加。然而,对于低于100 GT的磁场,ISCO处的半径变化可以忽略不计,因此可以使用非磁化近似表达式。此外,我们推导了在ISCO条件下测试粒子的角速度、能量和角动量的近似解析公式。
2010-09-02 gr-qc
Shadow, quasinormal modes and quasiperiodic oscillations of rotating Kaluza-Klein black holes
本文研究了旋转Kaluza-Klein(KK)黑洞的阴影,以及阴影半径与准正规模实部之间的关系。此外,我们还研究了旋转KK黑洞的准周期振荡。
2020-11-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow casted by a twisted and rotating black hole
Zhang等人最近得到了一个扭曲旋转黑洞度规,它是四维Einstein引力场的真空解。这个黑洞解有一个旋转参数,但没有总角动量。在这里,我们研究了扭曲旋转的黑洞投射的阴影。我们的结果表明,扭曲旋转黑洞的阴影形状是一个标准的圆盘,并且不依赖于观察者的倾斜角度。这意味着虽然扭曲旋转黑洞具有旋转参数,但它的阴影具有与通常的静态黑洞相同的行为,而不是通常的Kerr-like黑洞.此外,我们还发现光子在黑洞周围的边缘圆轨道半径与光子的方向无关。光子的边缘圆轨道半径和阴影的大小随旋转参数的增加而单调增加。
2016-10-20 gr-qc
Shadows of rotating black holes in effective quantum gravity
本文基于有效量子引力中的协变球对称黑洞模型,利用修正Newman-Janis算法生成了由质量、自旋和量子参数$ζ$描述的旋转黑洞解,通过研究视界、静态极限面及参数约束下的阴影,发现$ζ$在非极端情况主要影响阴影大小,在近极端情况会通过产生尖状边缘改变阴影形状。
2024-11-14 gr-qc
Constraining Lorentz Violation in Kalb-Ramond Gravity via Thermodynamics and Gravitational Wave Analysis
University of Santo Tomas(圣多马大学)
该研究通过热力学和引力波分析,利用EHT数据约束Kalb-Ramond引力中的洛伦兹违反参数,发现其对阴影半径和准正常模式频率的影响可为普朗克尺度物理提供约束。
2026-01-04 gr-qc
Properties of the Innermost Stable Circular Orbit of a spinning particle moving in a rotating Maxwell-dilaton black hole background
本文研究了黑洞时空中旋转Maxwell-Em粒子的最内层稳定圆轨道。利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件,得到了赤道面内的运动方程,并从径向方程得到了描述粒子运动的有效势。结果表明,自旋粒子在旋转带电背景中运动的ISCO半径总是小于相应的Kerr-Newman时空中的ISCO半径。在所有研究的情况下,粒子自旋的增加都会导致ISCO半径的减小,自旋的最大值和相应的最小ISCO半径是通过施加一个条件来保证粒子世界线的类时性质而获得的。
2019-05-03 gr-qc
Geodesics with negative energy in the ergosphere of rotating black holes
证明了旋转黑洞的负能量测地线不能起源于能层,也不能终止于能层。它们的长度总是有限的,这导致了它们必须在能层的引力半径内起源和终止的结论。
2014-11-03 gr-qc
Slowly-Rotating Neutron Stars in Massive Bigravity
我们研究在无鬼的大质量双引力中缓慢旋转的中子星。该理论通过引入第二个辅助但动态的张量场来修改广义相对论,该张量场通过非线性相互作用通过物理度量张量耦合到物质。我们扩展的场方程的线性顺序在缓慢的旋转和数值构造的解决方案,在内部和外部的恒星与一组现实的状态方程。我们计算的物理质量函数相对于观察者半径,并发现,不像在广义相对论中,这个功能并不保持恒定的恒星外,而是,它渐近到一个常数的距离,从表面,其大小是由引力常量的比例控制。物理质量函数和辅助质量函数渐近线为常数的类万施泰因半径由引力子质量标度参数控制,在此半径之外,双引力修正被抑制。我们还计算了框架拖曳度规函数,发现在整个耦合参数范围内,双引力修正通常很小。最后,我们计算的质量半径和转动惯量的质量关系的耦合参数范围很广,发现引力子质量标度参数和引力常量的比例都引入了大的修改。这些结果可以用来放置未来的约束与孤立和双中子星的电磁和引力波观测的双引力。
2017-09-11 gr-qc
Constraining the nature of the Galactic center black hole Sgr A* with present and future observations
银河系中心是研究强场广义相对论现象的理想实验室,因为超大质量黑洞Sgr A* 在所有黑洞中具有最大的史瓦西角半径。本文介绍了三种不同的方法,使用Sgr A* 的直接环境作为探测器,以限制其自旋,甚至测试这个紧凑物体的本质。
2012-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Motion of Charged Particles around a Weakly Magnetized Rotating Black Hole
研究了带电粒子围绕弱磁化旋转黑洞的运动。我们对从最内层稳定圆形轨道被踢出的带电粒子的命运进行分类。我们发现带电粒子的最终命运主要取决于粒子的能量和轨道半径。能量和半径又取决于初速度、黑洞自旋和磁场的大小。我们还发现了可能的证据,在赤道平面附近的束缚运动的存在。
2014-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Shadow and weak gravitational lensing of a rotating regular black hole in a non-minimally coupled Einstein-Yang-Mills theory in the presence of plasma
研究了等离子体介质中非最小耦合Einstein-Yang-Mills理论中规则旋转磁荷黑洞的零测地线。研究了磁荷和Yang-Mills参数对光子轨道有效势和半径的影响。然后,我们研究了一个定期和旋转的磁荷黑洞的阴影,随着在等离子体介质的存在下的可观测性。与真空情况相比,等离子体介质的存在影响规则旋转黑洞阴影的表观尺寸。研究了阴影半径和形变参数随Yang-Mills和等离子体参数的变化。此外,还研究了在均匀等离子体介质中弱场近似下无质量测试粒子在该黑洞周围时空的偏转角。最后,我们将所得结果与广义相对论中的Kerr-Newman和Schwarzschild黑洞解进行了比较.
2022-07-21 gr-qc
Lengths on rotating platforms
本文讨论了从运动圆盘上和从惯性参考系上看旋转圆周的长度问题。它表明,适当地定义一个测量过程,结果是在这两种情况下,2piR,从而解决了埃克塞特悖论。当考虑到对于旋转的观察者来说,感知到的半径与时空螺旋的曲率半径一致,并且完整的往返行程对应于与惯性观察者所看到的角度不同的角度时,这同样适用。与洛伦兹收缩的明显矛盾进行了讨论。
1998-09-10 gr-qc physics.class-ph physics.ed-ph
Constraining the physics of the r-mode instability in neutron stars with X-ray and UV observations
低质量X射线双星中快速旋转的中子星可能是一个有趣的引力波源。特别是,几种恒星振荡模式可能会被GW辐射驱动不稳定,这可能会导致可检测的信号。在这里,我们说明如何电流X射线和紫外线(UV)的观测可以约束的物理的r-模式不稳定性。我们表明,从数据推断的核心温度将放置许多系统以及标准物理模型预测的不稳定区域内。然而,这与理论预期不符。我们讨论了不同的机制,可能在恒星内部的工作,我们展示了他们如何可以修改不稳定窗口,使其与推断的温度一致。
2012-01-10 astro-ph.SR gr-qc
Rotating regular black holes in AdS spacetime and its shadow
黑洞周围光子区域的存在是远距离观测者接收来自黑洞附近的发射光谱的基本特征。本文研究了旋转规则反德西特(AdS)黑洞的光学性质,通过$(Λ=-3/l^2)$,用质量$(M)$、自旋参数$(a)$、偏差参数$(k)$和与曲率半径相关的宇宙学常数$(Λ)$来表征。导出了完整的零测地线运动方程,研究了观测者在外通信域中给定Boyer-Lindquist坐标($r_O,\;\vartheta_O$)下的不稳定圆轨道,并追踪了光子环.对于我们的研究的分析部分,我们调查的可观测量,即,阴影半径$(R_s)$和失真参数$(δ_s)$。与克尔和规则时空相比,这些旋转的规则AdS黑洞有更小的阴影。我们还估计了黑洞的能量发射率。
2022-07-25 gr-qc
The Disc Accretion in Gravitational Field of a Rapidly Rotating Neutron Star with a Rotationally Induced Quadrupole Mass Distribution
分析了快速旋转中子星质量分布中的四极分量对吸积星表面边界层和吸积盘中能量释放的影响。我们计算了从低光度吸积源的边缘稳定轨道落在恒星表面的粒子的速度和轨迹。相应的恒星外部引力场由真空中爱因斯坦方程的一个新的精确解来模拟。通过将Cook等人(1994)的边缘稳定轨道半径和引力红移的数值数据与解析解中的相应数据进行协调,调整该解的参数。对于各种状态方程,我们考虑1.4太阳质量正常序列和最大质量正常序列。
1998-11-06 astro-ph gr-qc