Shadow cast by Kerr-like black hole in the presence of plasma in Einstein-bumblebee gravity
在爱因斯坦-大黄蜂引力中,洛伦兹对称性被一个矢量场自发破缺。在本文中,我们试图通过观测类克尔黑洞在有无等离子体情况下的阴影来检验洛伦兹对称性。观察到了一种新的现象,即阴影上的洛伦兹破坏参数。结果表明,当观测者逐渐从两极向赤道面移动时,阴影半径$R_{\rm s}$随着洛伦兹破坏参数的增加先减小后增大。这种非单调行为为我们理解爱因斯坦-大黄蜂引力中的黑洞阴影提供了重要的线索。此外,还计算了另外三个畸变观测量,发现它们随洛伦兹破坏参数的增加而增加。此外,当存在均匀等离子体时,分析了光子的运动。我们进一步观察到折射率缩小了阴影的尺寸,同时增强了阴影的变形。最后,采用M87 $^*$的直径观测数据,发现折射率更符合(0.914,1)。
2021-06-28 gr-qc hep-th
The stealth Kerr solution in the bumblebee gravity
Tsinghua University(清华大学);Guangxi University(广西大学);Southern Medical University(南方医科大学)
本文在bumblebee引力理论中找到伴随非平凡矢量场的Kerr解,并展示该矢量场可通过Newman-Janis算法从简单球形矢量场生成,与Schwarzschild度规共同构成该理论的解。
2026-03-30 gr-qc
Study of Einstein-bumblebee gravity with Kerr-Sen-like solution in the presence of a dispersive medium
在爱因斯坦-大黄蜂引力理论中出现了一个类似于Kerr-Sen的黑洞解。该解以显式的方式包含一个Lorentz破坏参数。我们研究了这个被等离子体等分散介质包围的类克尔森黑洞背景中的零测地线。我们研究了黑洞的电荷、Lorentz破坏参数和等离子体参数对光子轨道的影响,并计算了Lorentz破坏参数和等离子体参数同时存在时的有效势.我们还研究了洛伦兹破坏参数和等离子体参数对黑洞热辐射能量发射的影响。此外,我们还在弱场近似下计算了无质量粒子的偏转角,并考察了在等离子体存在下它随Lorentz破坏参数的变化。利用事件视界望远镜(EHT)合作观测的结果,对这个类Lorentz违反Kerr-Sen黑洞的参数进行了约束.
2022-02-01 gr-qc hep-th
The superradiant instability regime of the spinning Kerr black hole
自旋克尔黑洞是已知的超辐射不稳定的大规模标量扰动。本文证明了组合Kerr-black-hole-massive-scalar-field系统的不稳定性区域由无量纲不等式$Mμ< m \cdot \sqrt{{{2(1+γ) (1-\sqrt{1-γ^2}) - γ^2} \over {4γ^2}}}$从上到下有界,其中$\{μ,m\}$分别是标量场的真质量和方位调和指数,$γ\equiv r_-/r_+$是黑洞视界半径之间的无量纲比值.进一步证明了{ \it解析}导出的自旋Kerr黑洞超辐射不稳定区的上界与最近{ \it数值}计算的不稳定共振谱一致。
2016-06-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Polarization effects in Kerr black hole shadow due to the coupling between photon and bumblebee field
首次给出了Kerr黑洞中与一个特殊的熊蜂矢量场耦合的光子的运动方程,发现由于双折射现象,光的传播依赖于其偏振态。黑洞阴影对光偏振的依赖性主要受黑洞旋转的影响。在非旋转的情况下,我们发现黑洞阴影与光的偏振无关。在旋转情况下,这种情况发生了变化,黑洞的阴影依赖于光的偏振以及大黄蜂矢量场与电磁场的耦合。这些偏振光投射的黑洞阴影的特征有助于我们理解具有洛伦兹对称性破缺的大黄蜂矢量场及其与电磁场的相互作用。
2020-06-16 gr-qc
Exact Kerr-Newman-(A)dS and other spacetimes in bumblebee gravity: employing a simple generating technique
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院理论物理研究所)
本文展示了一种生成技术,通过将bumblebee场设为真空期望值并使其非动力学,可构造出精确的bumblebee引力解,并扩展至非零宇宙学常数和电磁场情况,推导了Kerr-Newman-Taub-NUT-(anti-)de Sitter时空的bumblebee扩展。
2026-04-06 gr-qc hep-th
Conditions for superradiant instability of the Kerr-Newman black holes
通过对渐近标量势和远区波函数的分析,得到了带电质量标量扰动下Kerr-Newman黑洞超辐射不稳定性的两个条件。实际上,它们对应于获得捕获井的条件。同时,我们得到了Kerr-Newman黑洞的超辐射稳定性条件,即不存在俘获阱.将该分析应用于克尔黑洞,以找到超辐射不稳定性的条件。
2022-05-25 gr-qc hep-th
Revisiting superradiant stability of Kerr-Newman black holes under a charged massive scalar
我们重新讨论了带电质量标量扰动下Kerr-Newman黑洞的超辐射稳定性。当径向方程用乌龟坐标表示为薛定谔型方程时,我们得到了一个在外视界处不奇异的新的合适势。从势分析出发,我们找到了Kerr-Newman黑洞超辐射稳定的条件。
2022-05-30 gr-qc hep-th
Spherical photon orbits around the Kerr-like black hole in Einstein-Bumblebee gravity
本文研究爱因斯坦-大黄蜂引力中类克尔黑洞的光子轨道,通过求解哈密顿-雅可比方程导出六阶多项式,分析不同平面下的轨道构型,发现临界倾角决定轨道数量与位置,且洛伦兹破缺使临界碰撞参数减小,为区分该理论与广义相对论提供观测依据。
2025-07-05 gr-qc
Quasinormal modes, quasibound states, scalar clouds, and superradiant instabilities of a Kerr-like black hole
我们用连分式方法确定了类克尔黑洞周围标量场的本征频率。本文所考虑的类Kerr度规是Konoplya,Rezzolla和Zhidenko提出的轴对称黑洞的一般参数化的一个子类。除了质量$M$和比角动量$a$,黑洞还依赖于第三个参数$η$,称为变形参数。研究了形变参数对黑洞周围大质量标量场的准正规模和准束缚态的影响。特别是,我们计算的时间尺度与超辐射不稳定性的标量场在这样的时空。本文还讨论了这些不稳定性可能形成的定常标量云的性质。
2022-07-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Finite-distance gravitational deflection of massive particles by the Kerr-like black hole in the bumblebee gravity model
本文在熊蜂引力模型下研究了类克尔黑洞对相对论性大质量粒子的弱引力偏转角。特别是,我们专注于弱场限制和计算的接收器和源在一个有限的距离从透镜的偏转角。为此,我们使用的高斯-邦纳定理的二维表面定义的广义雅可比度量。时空是渐近非平坦的,因为存在一个大黄蜂向量场。因此,偏转角被修改,并可以分为三个部分:高斯曲率的表面积分,粒子射线的测地曲率的路径积分和坐标角的变化。另外,通过定义偏转角,也得到了同样的结果.分析了洛伦兹破缺常数对引力透镜的影响。特别是,我们纠正了以前文献中的一个错误。此外,我们还考虑了大质量粒子偏转角的有限距离修正。
2020-01-03 gr-qc
Superradiant instability in slowly rotating Kerr-Newman black holes
研究了慢转Kerr-Newman(sKN)黑洞在带电质量标量扰动下的超辐射不稳定性。这些黑洞更像是Reissner-Nordström黑洞,而不是Kerr-Newman黑洞。本文计算了低频极限下有质量标量超辐射散射的负吸收截面。从标量势分析中,我们发现在sKN黑洞中不允许超辐射不稳定性,因为俘获阱的条件与超辐射条件不相容。然而,如果sKN黑洞被放置在反射腔内,能量提取的速率可能会呈指数增长。最后,通过对渐近标量势和波函数的分析,得到了sKN黑洞中陷阱阱具有准束缚态的条件。
2022-06-12 gr-qc hep-th
Analytical study of superradiant instability for five-dimensional Kerr-Gödel black hole
在五维最小超引力理论下,研究了旋转渐近哥德尔黑洞(Kerr-Gödel黑洞)的超辐射不稳定性.通过求解标量场微扰的Klein-Gordon方程的匹配渐近展开方法,我们证明了在超辐射区,准正规频率的复数部分为正。这意味着超辐射模的不稳定性越来越大。这种不稳定性的原因是渐近无穷远的Dirichlet边界条件,这与反德西特(AdS)时空中旋转黑洞的边界条件相似。
2013-01-23 gr-qc hep-th
Entropy correction and quasinormal modes of slowly rotating Kerr-Newman-de Sitter-like black hole in bumblebee gravity
本文在含洛伦兹破缺的大黄蜂引力中,利用GUP和费米子隧穿研究慢转KNdS-like黑洞的修正霍金温度与熵,并通过WKB等方法分析标量扰动准正规模式及灰体因子和霍金辐射特性。
2025-05-08 gr-qc hep-ph
Superradiant instability of area quantized Kerr black hole with discrete reflectivity
本文研究了面积量子化Kerr黑洞周围大质量标量场的超辐射不稳定性,发现离散反射率使超辐射模式仅在特定质量范围内存在,且面积量子化可终止或抑制玻色云形成。
2025-05-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Superradiant instabilities in the Kerr-mirror and Kerr-AdS black holes with Robin boundary conditions
最近的研究发现,具有Robin边界条件的标量场可以同时触发BTZ黑洞的超辐射不稳定性和体不稳定性。为了理解这种行为的普遍性和仔细研究这种行为的起源,我们考虑在这里的克尔BH的超辐射不稳定性限制在镜状腔或在AdS空间,也触发了一个标量场与红细胞。这些边界条件是确保空腔/AdS空间是一个孤立系的最一般的边界条件,并且作为一种特殊情况,包括通常考虑的Dirichlet边界条件(DBC)。尽管某些红细胞的超辐射模式与DBCs的超辐射模式只有轻微的不同,但在这两种情况下,我们发现,当我们改变红细胞时,频率的虚部可以达到任意大的正值。我们将这种增长解释为当某些RBC被施加到镜状腔或AdS边界时,由两种受限几何形状的体积不稳定性引起的,而不是由BH的能量提取引起的,与BTZ行为类似。
2018-02-01 gr-qc hep-th
Superradiant instability of a massive scalar on the Kerr spacetime
研究了Kerr黑洞在大质量标量扰动下的超辐射不稳定性。当对大的$r$展开标量势$V_K(r)$时,我们得到一个势$V_i(r)$。用牛顿势$V_1(r)$和远区势$V_2(r)$研究超辐射不稳定性,用$V_3(r)$研究中性粒子绕Kerr黑洞运动时的测地线势$V_{gK}(r)$.因此,采用$V_{gK}(r)$来固定分离常数。通过对牛顿势$V_1(r)$和由$V_2(r)$得到的远区波函数的分析,得到了Kerr黑洞中陷阱阱具有准束缚态的条件.另一个条件,没有陷阱阱(一个微小的井)被发现产生一个渐近的束缚态。最后,我们讨论了势阱位于渐近区的超轻玻色子。
2022-07-03 gr-qc hep-th
Superradiant instability of the Kerr brane
我们考虑克尔膜的线性引力扰动,四维以上真空爱因斯坦方程的精确解和弦论的低能解。通过对横向Ricci平坦空间张量调和函数中的扰动进行分解,证明了Kerr膜的张量型和矢量型度量扰动分别满足四维Kerr空间上的质量Klein-Gordon方程和Proca方程,其中质量项与调和函数的本征值成正比.在克尔黑洞中,大质量玻色子场引发了一种著名的超辐射不稳定性。因此,我们建立了在$D\geq6$维的克尔膜是引力不稳定的,由于超辐射。这些解对于Gregory-Laflamme不稳定性来说也是不稳定的,我们讨论了两种不稳定性发生的条件以及它们相当不同的性质。当横向维度被紧化并且比克尔视界小得多时,只存在超辐射不稳定性,其时间尺度比动力学时间尺度长得多。利用四维黑洞线性微扰研究的最新进展,我们的形式也可以用来讨论其他类型的高维黑天体。
2015-07-25 gr-qc hep-th
Superradiant instability of charged massive scalar field in Kerr-Newman-anti-de Sitter black hole
研究了Kerr-Newman-anti-de Sitter黑洞背景下带电大质量标量场的超辐射不稳定性。利用渐近匹配技术解析求解Klein-Gordon方程,证明了在超辐射区,准正规频率的复数部分为正。由于计算是在小黑洞的近似下进行的,结果表明小Kerr-Newman-anti-de Sitter黑洞对带小电荷的大质量标量场扰动是不稳定的.
2012-07-07 gr-qc hep-th
Kerr-Sen-like Lorentz violating black holes and Superradiance phenomena
一个类似Kerr-Sen的黑洞解来自爱因斯坦-大黄蜂引力。它包含一个洛伦兹破坏(LV)参数,当大黄蜂场通过经典作用的对称性自发破缺而获得真空期望值时,该参数进入。关于这个时空的奇异性的几何结构进行了研究,参考所涉及的参数在克尔-森-似度规。我们引入爱因斯坦-大黄蜂修正引力来探讨自发洛伦兹违反对超辐射散射现象的作用以及与之相关的不稳定性。我们观察到,对于标量波的低频范围,当洛伦兹违反参数$\ell$取负值时,超辐射散射增强,当$\ell$取正值时,超辐射散射减弱。对黑洞炸弹问题的研究表明,当$\ell$为负值时,标量场不稳定性的参数空间显著增大,而当为正值时,参数空间显著减小.我们还试图通过比较黑洞参数产生的阴影的变形与观测到的圆度偏差和$M87*$数据的角度偏差,来约束类克尔-森黑洞中包含的参数。
2022-03-15 gr-qc hep-th
The spinning Kerr-black-hole-mirror bomb: A lower bound on the radius of the reflecting mirror
这种有趣的超辐射放大现象允许轨道运行的标量场从旋转的克尔黑洞中提取旋转能量。有趣的是,如果把黑洞-场系统放在一个反射镜内,防止场辐射能量到无穷远,能量提取率可以随时间呈指数增长。这个由Press和Teukolsky首先设计的Kerr黑洞标量场镜系统在过去的四十年里吸引了物理学家的注意。以前对这种旋转的{ \it黑洞炸弹}的数值研究揭示了一个有趣的事实,即如果反射镜放置得太靠近黑洞视界,超辐射不稳定性就会关闭。在本研究中,我们使用分析技术来探讨这个组成的克尔黑洞线性标量场镜系统的超辐射不稳定性制度。特别地,证明了在这个组合物理系统中,${r_{\text{m}}\over{r_+}}>{1\over 2}\Big(\sqrt{1+{{8M}\over{r_-}}}-1\Big)$的下界为指数增长的超辐射不稳定性的发展提供了必要条件,其中$r_{\text{m}}$是约束镜的半径,$r_{\pm}$是自旋Kerr黑洞的视界半径.我们进一步表明,在线性化的制度,这{ \it解析}推导出的约束镜的半径上的下限同意与直接{ \it数值}计算的超辐射不稳定性光谱的特征旋转黑洞镜炸弹。
2016-12-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Superradiant Instability in AdS
研究了超辐射扰动Kerr黑洞的中间态和终态行为。首先考虑渐近平坦背景中的超辐射散射。然后讨论了反德西特背景中克尔黑洞的情况。具体来说,我们回顾了已知的超辐射不稳定性产生的AdS和其可能的最终状态的行为。
2017-03-27 gr-qc hep-th
Superradiant instability of Kerr-de Sitter black holes in scalar-tensor theory
本文详细研究了标量张量引力中超辐射导致Kerr-de Sitter黑洞不稳定性的机制。我们的结果为研究具有宇宙学常数的天体物理黑洞中的标量张量引力提供了更多的线索。我们还讨论了在deSitter背景下的自发标量化,发现这种不稳定性也可以以一种特殊的形式发生在球形deSitter位形中。
2014-07-17 gr-qc hep-th
Photon regions, shadow observables and constraints from M87* of a Kerr-Newman-like black hole in Bumblebee gravity surrounded by plasma
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学理学院)
本文研究了贝斯贝格引力中带电旋转黑洞在等离子体中的光子区域和阴影,通过非均匀幂律模型推导光子轨迹,分析参数对阴影的影响,并利用M87*观测数据约束物理参数。
2026-04-26 gr-qc
Analytic treatment of the system of a Kerr-Newman black hole and a charged massive scalar field
已知带电旋转的克尔-纽曼黑洞对于带电大质量玻色子场的扰动是超辐射不稳定的,该玻色子场的固有频率位于有界区域$0 < ω< \text{min} \{ω_{\text{c}} \equiv m Ω_{\text{H}} + qΦ_{\text{H}},μ\}$ [这里$\{Ω_{\text{H}}, Φ_{\text{H}}\}$分别是克尔-纽曼黑洞的角速度和电势,而$\{m,q,μ\}$分别是场的方位调和指数、电荷耦合常数和固有质量]。本文研究了近极值Kerr-Newman黑洞时空中线性化带电质量标量场的复共振谱。有趣的是,它表明,在超辐射放大的临界频率$ω_{\text{c}}$和程函大质量制度,爆炸标量场的超辐射不稳定性增长率的特点是由一个非平凡的(非单调)的无量纲的电荷质量比$q/μ$的依赖。特别地,对于给定的中心Kerr-Newman黑洞的参数$\{M,Q, J\}$,我们解析地确定了爆炸标量场的最佳荷质比$q/μ$,使组合Kerr-Newman黑洞带电质量标量场系统的超辐射不稳定性增长率{ \it}最大化.
2016-09-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Matter around Kerr black holes in scalar-tensor theories: scalarization and superradiant instability
在标量-张量引力理论中,在电真空中静止的、渐近平坦的黑洞可以用克尔-纽曼解族来描述,就像在广义相对论中一样。我们发现,存在两种机制,可以使克尔黑洞不稳定时,物质存在于附近的黑洞,因为这会导致有效质量的标量。第一种机制是当有效质量平方为负时出现的快子不稳定性,引发标量头发的发展-“自发标量化”的黑洞版本。第二种不稳定性与超辐射有关,当有效质量的平方为正值,并且当黑洞自旋超过某个阈值时,就会出现这种不稳定性。第二种机制也是标量波超辐射散射的共振效应的原因,其放大因子高达10^5或更高。
2014-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Superradiant scattering of electromagnetic waves emitted from disk around Kerr black holes
研究了赤道面上薄圆盘包围的Kerr黑洞周围的电磁扰动。我们的主要目的是揭示从盘表面发射的电磁波的黑洞超辐射。用出射Kerr Schild场描述圆盘辐射,用真空波场描述超辐射散射,并在视界上加入真空波场以满足入射条件。给出了圆盘表面能流的计算公式,研究了圆盘-黑洞系统的能量输运。在低频近似下,我们发现从旋转黑洞中提取的能量主要被输运回盘,并讨论了在无穷远处观测到的电磁波的能谱。
2010-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Superradiant stability of the Kerr black holes
研究了Kerr黑洞与大质量标量微扰系统的超辐射稳定性。以前证明了当$μ\geq \sqrt{2}mΩ_H$,其中$μ$是标量的固有质量,$m$是标量模的方位角数,$Ω_H$是Kerr黑洞视界的角速度时,该系统是超辐射稳定的.我们的研究是对这一结果的补充。我们解析地证明了在补参数区域$μ<\sqrt{2}mΩ_H$中,当标量微扰和Kerr黑洞的参数满足两个简单的不等式$ω<\fracμ{\sqrt{2}}$,~ $\frac{r_-}{r_+}<0.802$时,系统也是超辐射稳定的.
2019-10-08 gr-qc
Onset of superradiant instabilities in the composed Kerr-black-hole-mirror bomb
Press和Teukolsky首先指出,由一个被反射镜包围的旋转克尔黑洞组成的系统可能会产生不稳定性。导致这些指数增长的不稳定性发展的物理机制是限制在黑洞和镜子之间的玻色子场的超辐射放大。这个复合黑洞-镜场系统的一个显著特征是存在一个临界镜半径$r^{\text{stat}}_{\text{m}}$,它支持{ \it平稳}(边缘稳定)场组态。这一关键(“静止”)镜半径标志着稳定和不稳定的黑洞镜场配置之间的界限:约束镜位于$r_{\text{m}}<r^{\text{stat}}_{\text{m}}$区域的组合系统是稳定的(即,受限场的所有模式随时间衰减),而其受限镜位于区域$r_{\text{m}}>r^{\text{stat}}_{\text{m}}$中的组合系统是不稳定的(即,存在随时间指数增长的受限场模式)。在本文中,我们探讨这个临界(边缘稳定)之间的边界稳定和爆炸黑洞镜场配置。结果表明,在快速旋转的黑洞的极限情况下,能从自旋Kerr黑洞中提取转动能的约束镜的最内半径({ \it最小})接近于黑洞的视界半径.我们发现,特别是,这一临界镜半径(这标志着在组成系统的超辐射不稳定性的开始)与黑洞温度呈线性比例。
2014-12-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Ergosphere Dynamics and Rotational Energy Extraction in Bumblebee Kerr-Newman-AdS Black Holes
Khazar University(哈萨尔大学);Erzurum Technical University(埃尔祖鲁姆理工大学);UCSI University(优西里大学);University of Helsinki(赫尔辛基大学)
研究bumblebee Kerr-Newman-AdS黑洞的ergosphere动力学与旋转能量提取,揭示洛伦兹对称破坏对黑洞热力学和几何特性的影响。
2025-12-20 gr-qc
Quasibound states of massive scalar around the Kerr black hole
在这项工作中,我们获得了克尔黑洞周围的大质量标量的准束缚态。在Kerr黑洞周围传播的大质量标量通过俘获阱或微阱诱导出远区势,在远区产生共振峰或束缚态。前者代表超辐射不稳定性,而后者可以通过正的$ω_I$来调节超辐射不稳定性。如果标量的能量真的在一个小井周围量子化,那么超轻玻色子可以用类似氢的束缚态来表示,当考虑超辐射不稳定性时,就会产生引力原子。如果外视界外没有阱,则它们的远区波函数代表没有节点的纯束缚态。最后,我们区分超辐射不稳定性和稳定性。
2022-08-31 gr-qc hep-th
The superradiant stability of Kerr-Newman black holes
本文通过引入Kerr黑洞y的条件,讨论了Kerr-Newman黑洞的超辐射稳定性。此外,将Kerr-Newman黑洞中最小耦合标量微扰的运动方程分为角向和径向两部分。Hod证明了当质量为\cite{12}时,Kerr黑洞在大质量标量扰动下是超辐射稳定的,其中$μ$为质量.在本文中,这里添加了一个新的变量y,以扩展上述文章的结果。当$\sqrt{2(a^2+Q^2)}/{r^2_+}< ω< m\varOmega_H+q\varPhi_H$,特别是$μ\ge \sqrt{2}(m\varOmega_H+q\varPhi_H)$时,因此Kerr-Newman黑洞当时是超辐射稳定的。
2022-07-23 gr-qc
Exact Regions of Superradiant Instability of Kerr-Newman Black Holes and Massive Scalar Fields
National Institute of Physics, University of the Philippines Diliman(菲律宾大学迪利曼分校国立物理研究所)
使用VBK方法精确确定了Kerr-Newman黑洞与有质量带电标量场相互作用的超辐射不稳定性参数区域,给出了不稳定边界和增长率的解析表达式。
2026-07-03 gr-qc hep-th
Black Hole Superradiance From Kerr/CFT
具有频率和角动量(ω,m)的标量场被具有质量和自旋(M,J)的近极端Kerr黑洞的超辐射散射是七十年代由Starobinsky,Churilov,Press和Teukolsky导出的。在本文中,我们证明了当频率标度到超辐射边界时,散射振幅对(ω,m,M,J)的全函数依赖性可以由对偶二维共形场论精确地再现,其中黑洞对应于特定的热态,而标量场对应于特定的算符.这一惊人的一致性证实了克尔与CFT之间的一个明确的对应关系。
2009-07-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytic study of superradiant stability of Kerr-Newman black holes under charged massive scalar perturbation
研究了带电质量标量扰动下Kerr-Newman黑洞的超辐射稳定性。我们把黑洞作为背景几何,研究了标量微扰的运动方程。从径向运动方程出发,导出标量微扰所经历的有效势。通过对这个有效势的分析,发现当Kerr-Newman黑洞的内外视界满足$\frac{r_-}{r_+}\leqslant\frac{1}{3}$,标量扰动与黑洞的荷质比满足$ \frac{q}{μ}\frac{Q}{ M}>1 $时,Kerr-Newman黑洞与标量扰动系统是超辐射稳定的.
2021-01-06 gr-qc
Stationary scalar clouds around a rotating BTZ-like black hole in the Einstein-bumblebee gravity
本文通过施加Robin型边界条件,研究了Einstein-bumblebee引力中旋转类BTZ黑洞周围的稳态标量云,发现洛伦兹对称性破缺参数s与量子数k作用相反,证实了简并标量云的存在,并揭示了洛伦兹破缺为黑洞标量云提供了更丰富的物理现象。
2025-01-27 gr-qc hep-th
Asymptotic completeness for superradiant Klein-Gordon equations and applications to the De Sitter Kerr metric
证明了一类超辐射Klein-Gordon方程的渐近完备性。我们的结果被应用到Klein-Gordon方程的De Sitter Kerr度规与小角动量的黑洞。对于这个方程,我们得到了场的固定角动量的渐近完备性。
2014-05-21 gr-qc math-ph math.AP
Analysis and research on superradiant stability of Kerr-sen Black Hole
本研究针对Kerr Sen黑洞的超辐射稳定性问题,引入额外变量y推广已有结论,明确了微扰频率的特定范围下该黑洞具备超辐射稳定性,其特性与KN黑洞的超辐射特征相似。
2025-08-01 gr-qc
Superradiant stability of the Kerr black hole
本文用代数方法证明Kerr黑洞在互补参数区域对特定标量扰动的稳定性,补充了Hod的结果,为超辐射稳定条件提供新证据。
2023-12-25 gr-qc
Maxwell perturbations on Kerr-anti-de Sitter: quasinormal modes, superradiant instabilities and vector clouds
Kerr-anti-de Sitter(Kerr-AdS)黑洞的标量和引力扰动已经在文献中得到了讨论,并显示出丰富的现象学。在本文中,我们完成了玻色子场的分析在此背景下,通过研究麦克斯韦微扰,重点是超辐射不稳定性和矢量云。为此,我们数值求解Teukolsky方程,施加我们在\cite{Wang:2015goa}中提出的径向Teukolsky方程的边界条件。正如其中所发现的,两个罗宾边界条件可以施加到麦克斯韦场的克尔-AdS黑洞,其中之一产生了一组新的准正规模式,甚至Schwarzschild-AdS黑洞。在这里,我们表明这些不同的边界条件产生两组不同的超辐射模式。有趣的是,“新模式”在更大的参数空间中可能不稳定。然后,我们研究静止的麦克斯韦云,存在于超辐射不稳定性的阈值,与两个罗宾边界条件。这些云,在线性水平上得到的,表明存在一个新的家庭的黑洞解在非线性水平上,在Einstein-Maxwell-AdS系统,从克尔-纽曼-AdS家庭的分支。作为与Maxwell云的比较,我们还研究了Kerr-AdS黑洞上的标量云,结果表明,存在对标量模稳定的Kerr-AdS黑洞,但对矢量模不稳定,且具有相同的“量子数“.
2015-12-07 gr-qc hep-th math-ph
The superradiant instability spectrum of the hydrodynamic vortex model
本文解析研究了流体动力学涡旋模型的超辐射不稳定性,推导出表征其声学模式长波长动力学的复共振频率的紧凑解析公式。
2023-12-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Superradiant Instability and Backreaction of Massive Vector Fields around Kerr Black Holes
我们研究的增长和饱和的超辐射不稳定性的复杂,大质量的矢量(Proca)场,因为它提取的能量和角动量从旋转的黑洞,使用数值解的完整的爱因斯坦Proca方程。我们集中在一个快速旋转的黑洞($a=0.99$)和占主导地位的$m=1$方位角模式的Proca场,与实部和虚部的字段选择产生一个轴对称的应力-能量张量,因此,时空。我们发现超过$9\%$的黑洞的质量可以转移到场中。在所有研究的情况下,当黑洞的视界频率降低到与黑洞周围自发形成的Proca云的频率相匹配时,超辐射不稳定性平稳地饱和。
2017-06-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effective stability against superradiance of Kerr black holes with synchronised hair
具有同步毛发的克尔黑洞[arXiv:1403.2757,arXiv:1603.02687]是无毛发猜想的反例,在广义相对论中,它与服从所有能量条件的简单物质场(质量为$μ$)最小耦合。由于这些解像克尔一样有一个能区,所以它们一直有可能受到超辐射不稳定性的影响,这与克尔导致它们动力学形成的过程相同。最近的一项突破[arXiv:1711.08464]证实了这种不稳定性,并计算了解决方案样本的相应时间尺度。我们讨论如何这些结果和其他观测支持两个结论:$1)$从克尔极限开始,头发的增加固定耦合$μM$(其中$M$是BH质量)增加的时间尺度的不稳定性; $2)$有头发的解决方案,这个时间尺度,天体物理学黑洞质量,大于宇宙的年龄。后一个结论引入了有限的、但与物理相关的有效稳定性概念。前一个结论,使我们能够确定一个天体物理上可行的域,这种有效稳定的毛茸茸的黑洞,发生,保守,为$Mμ\lesssim 0.25$。这些是动态形成的多毛黑洞,从克尔的超辐射不稳定性,在天体物理时间尺度内,但其自身的超辐射不稳定性只发生在宇宙学时间尺度内。
2018-04-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Novel Kerr-Hernquist Black Hole: Quasibound State, Scalar Cloud, Bomb, Superradiant Scattering
该研究通过纽曼 - 贾尼斯算法得到新型克尔 - 赫恩quist黑洞解,利用解析渐近匹配方法研究其标量场动力学,推导准束缚态谱等,揭示了暗物质晕对黑洞谱和稳定性的影响,为相关研究提供统一框架。
2026-08-21 gr-qc hep-th
Extremal rotating black holes, scalar perturbation and superradiant stability
由于超辐射模的存在,(带电)旋转黑洞在(带电)质量标量场扰动下可能是不稳定的。稳定性取决于系统的参数。本文研究了四维极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在有质量和荷质量标量扰动下的超辐射稳定参数空间。对于极端Kerr情形,当标量扰动的角频率和固有质量满足不等式$ω<μ/\sqrt{3}$时,极端Kerr黑洞和标量扰动系统是超辐射稳定的.对于Kerr-Newman黑洞,当标量扰动的角频率满足$ω<qQ/M$,黑洞与标量扰动的质荷比乘积满足$\fracμ{q}\frac{M}{Q} > \frac{\sqrt{3 k^2+2} }{ \sqrt{k^2+2} },~k=\frac{a}{M}$时,极值Kerr-Newman黑洞在带电标量扰动下是超辐射稳定的.
2021-05-05 gr-qc
Charged spherically symmetric and slowly rotating charged black hole solutions in bumblebee gravity
该研究在bumblebee引力框架下得到含/不含宇宙学常数的带电球对称及缓转带电黑洞解,用Hamilton-Jacobi方法分析阴影,揭示了洛伦兹破缺参数与电荷对阴影参考圆半径及形变参数的影响规律。
2025-03-22 gr-qc
Dark matter spike around Bumblebee black holes
本文在大黄蜂引力框架下研究M87超大质量黑洞周围暗物质尖峰对Kerr黑洞视界、能层和阴影的影响,通过构造含暗物质分布的Schwarzschild大黄蜂黑洞并推广到Kerr情形,揭示了自旋、洛伦兹破缺及暗物质晕参数对阴影形变的作用。
2023-05-28 gr-qc
Bounds on the mass of superradiantly unstable scalar fields around Kerr black holes
本文利用连分数方法数值计算了克尔黑洞中超辐射不稳定标量场的质量上限,发现其随角动量数增大而趋近已知最严格解析界,并给出了随自旋参数变化的高精度解析拟合公式,对天体物理中超辐射观测研究具有重要意义。
2024-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Comment on "Superradiant stability of the Kerr black holes" (arXiv:1907.09118)
Guangzhou University(广州大学)
该文对Kerr黑洞的超辐射稳定性进行评论,通过分析多项式系数改进了稳定性条件,扩大了稳定区域并收紧了快速旋转黑洞的稳定性边界。
2026-01-16 gr-qc
Scalar clouds and the superradiant instability regime of Kerr-Newman black hole
本文研究了由大质量带电标量场与带电旋转Kerr-Newman黑洞线性耦合组成的物理系统。给定黑洞的参数和一组特定的“量子”数,用3条简单的约束线和标量云存在线将标量场的参数空间划分为5个分区。在这些分区的系统的物理性质。结果表明,超辐射不稳定性可能只在两个分区中产生。特别是,它示出的标量云的质量和电荷都有界在一个有限的区域。我们的结果可用于快速判断超辐射不稳定性的可能性和黑洞周围标量云的存在。
2016-06-28 gr-qc
Dyonic Kerr-Sen Black Hole's Resonant Scattering: Absorption and Superradiance
Mahidol University(玛希隆大学)
研究带电克尔-森黑洞中标量超辐射散射,通过分析渐近匹配方法推导放大因子,揭示电荷和磁荷对能量提取效率的影响。
2026-02-24 gr-qc hep-th
Massive Scalar Perturbation of Extremal Rotating Braneworld Black hole: Superradiant Stability Analysis
分析了膜世界极值Kerr和Kerr-Newman黑洞在大质量标量扰动下的超辐射稳定性。这些黑洞解与四维黑洞解的不同之处在于潮汐电荷的存在,潮汐电荷与电荷不同,可以取正值和负值,并带有额外维度的特征。我们考虑有质量标量场对膜几何的扰动。从标量场的径向运动方程出发,求出了标量场感受到的有效势。对于超辐射稳定性,视界之外不应该有任何有效势阱。利用这个条件,我们确定了超辐射稳定性的参数空间,它依赖于黑洞和微扰的参数。在Kerr-like极值膜世界黑洞的情况下,我们得到了在大质量标量扰动下超辐射稳定性的潮荷界。类似地,对于慢旋转的Kerr-Newman类极端膜世界黑洞,我们得到了黑洞与标量场的质荷比乘积的一个下界,使得系统是超辐射稳定的.
2021-09-01 gr-qc
Investigating Rotating Black Holes in Bumblebee Gravity: Insights from EHT Observations
本研究基于EHT观测背景,探究Bumblebee引力理论下含额外参数ℓ的旋转黑洞RBHBG,推导其阴影解析公式并分析参数影响,为修改引力理论的观测检验提供支撑。
2024-10-07 astro-ph.IM gr-qc
Instabilities of Kerr-AdS_5 x S^5 Spacetime
本文研究了具有等角动量的Kerr-AdS_5 × S^5时空的引力微扰。在这个时空中,我们发现了两种经典不稳定性,超辐射不稳定性和Gregory-Laflamme不稳定性。超辐射不稳定性是由超辐射引起的波放大和由于AdS时空的势垒引起的波反射引起的。格雷戈里-拉弗拉姆不稳定性出现在内部空间S^5的卡鲁扎-克莱因模中,破坏了对称性SO(6)。考虑到这些不稳定性,我们揭示了Kerr-AdS_5 x S^5时空的相结构。AdS/CFT对应的含义进行了讨论。
2008-12-03 gr-qc hep-th