Signatures of the sources in the gravitational waves of a perturbed Schwarzschild black hole
在一般D型时空中，导出了包含物质源项的$Ψ_4$ Weyl标量微扰方程的显式形式.它是详细描述的特殊情况下，史瓦西时空使用进入穿透坐标。作为一个实际应用，我们重点研究了当黑洞受到周围尘埃状流体物质扰动时引力波的发射。时空的对称性和物质源的简单性允许通过球谐分解来研究一维数值代码的问题。
2009-03-11 gr-qc
Accretion processes in magnetically and tidally perturbed Schwarzschild black holes
本文研究了受渐近均匀磁场和轴对称潮汐结构扰动的Schwarzschild黑洞的Preston-Poisson时空区域中的吸积过程。我们发现，随着扰动的增加，吸积盘收缩，边缘稳定轨道向黑洞移动。吸积盘的辐射强度增加，而辐射最大处的半径保持不变。光谱发生蓝移。最后，吸积质量到辐射的转换效率降低的磁场和潮汐扰动。
2011-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Schwarzschild black hole perturbed by a force-free magnetic field
我们设想一个黑洞受到外部无力磁场（FFMF）的扰动，并试图确定它的结构。我们假设描述这个黑洞的度规是静态球形的，即史瓦西，从FFMF源发出的能量-动量张量扰动了这个背景度规，在这方面，我们可以想象一个磁吸积盘围绕着黑洞。通过求解这种配置的方程，我们将表明，除了修改背景度量的对角元素之外，我们还将看到一般度量的非对角元素的非零化，其直接后果之一将是静态到稳态的过渡。“时空告诉物质如何运动;物质告诉时空如何弯曲”--约翰·阿奇博尔德·惠勒
2022-11-02 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational Wave Emission and Mass Extraction from a Perturbed Schwarzschild Black Hole (continue)
一个相对论模型的发射引力波从一个最初未扰动的史瓦西黑洞，或球形坍缩配置，是完全集成的。该模型基本上由史瓦西时空上的Robinson-Trautman型引力扰动组成。在我们的微扰方案中，引力波可以从坍缩构型中提取质量。罗宾逊-特劳特曼微扰还包括另一种质量发射模式，我们称之为壳发射模式：在该位形的赤道平面上，可能存在一个物质的类时$(1+2)$壳，其应力-能量张量由壳上径向发射的中微子和弦模拟;在这种模式下不存在引力波。通过对曲率张量结构的分析和Peeling定理的应用，给出了引力波扰动和引力波带的不变性特征。
1997-10-17 gr-qc
The Darboux transformation in black hole perturbation theory
常微分方程之间的达布变换是一种19世纪的技术，在量子理论中广泛使用，用于产生具有特定光谱特性的薛定谔方程的精确可解势。在本文中，我们表明，同样的变换出现在黑洞理论，有关，例如，Zerilli和Regge-Wheeler方程的轴向和极史瓦西扰动。变换揭示了这两个方程是等谱的，这是一个众所周知的结果，其方法已被多次重新引入不同的名称。我们强调的关键作用，所谓的代数特殊的解决方案发挥在黑洞达布理论，并表明，一个类似的关系之间存在的Kerr扰动的Erasekhar-Detweiler方程。最后，我们讨论了该方法的局限性时，处理长程电位和探索的可能性提供了一个广义的达布变换。
2017-07-18 gr-qc
First order perturbations of the Einstein-Straus and Oppenheimer-Snyder models
我们导出了具有稳态和轴对称扰动的Schwarzschild时空区域与具有任意扰动的FLRW时空之间的线性扰动匹配条件。匹配超曲面也是任意扰动的，在所有情况下，扰动分解成标量使用霍奇算子的领域。这允许我们以紧凑的方式写下匹配条件。特别是，我们发现，在扰动FLRW宇宙中的扰动（旋转，静止和真空）史瓦西腔的存在，迫使宇宙学扰动，以满足约束，链接旋转和引力波扰动。我们还证明，如果FLRW侧的扰动消失相同，那么空泡必须是扰动静态的，因此史瓦西。通过问题的对偶性质，第一个结果转化为在扰动的奥本海默-斯奈德模型上旋转和引力波扰动之间的联系，其中扰动的FLRW尘埃在平衡旋转的扰动史瓦西环境中坍缩。第二个结果意味着，特别是FLRW描述的区域可以是克尔度规的来源。
2008-05-27 astro-ph gr-qc
The weakly perturbed Schwarzschild lens in the strong deflection limit
研究了嵌入外部引力场中的Schwarzschild黑洞的引力透镜的强偏转极限。该模型类似于弱偏转极限下的Chang & Refsdal透镜，其研究对于评价星系中心超大质量黑洞附近相对论图像的引力扰动具有重要意义。通过简单的量纲论证，证明了潮汐效应对光线传播的影响主要发生在远离黑洞的弱场区，并证明了外部扰动可以看作弱场四极项。我们提供了相对论临界曲线和焦散线的描述，并讨论了反演的镜头映射。相对论焦散线被移动并获得有限的菱形。焦散线内部的光源产生四个相对论图像序列。另一方面，逆透镜焦散仅在保持点状的情况下移位到最低阶。
2006-03-13 astro-ph gr-qc
On the perturbed Schwarzschild geometry for determination of particle motion
本文提出了一种计算二体问题（物体加质点，小参数m/M为质量比）运动和辐射反应的新方法。在由史瓦西几何给出的背景曲率中，由引力波产生的波纹，测地线方程确保了辐射反应的存在，也适用于高速和强场。该方法通常适用于任何轨道，但由于非绝热状态（辐射反应和下降时间尺度相等），粒子局部并立即对发射的辐射作出反应，因此径向下降是感兴趣的。能量平衡假设仅用于（发射的辐射等于动能的变化）通过拉格朗日和发散的归一化来确定4速度。Regge-Wheeler-Zerilli-Moncrief径向波动方程的时域解确定了表示极扰动的度量张量，根据该度量张量，本文编写并示出了测地线方程。
1998-01-16 gr-qc
Numerical Modelling of Satellite Downlink Signals in a Finslerian-Perturbed Schwarzschild Spacetime
本文的工作旨在通过太阳系的实验和观测来检验Finsler引力理论。在一类球对称静态Finsler时空中，我们考虑一颗带有星载原子钟的卫星，该卫星在地球的Finsler扰动引力场中运行，其时间信号被发送到地面站，在那里它的接收时间和频率相对于另一个原子钟被测量。伽利略5号和6号卫星已经偏离轨道，现在处于非圆形轨道上，实现了这种配置。我们的方法包括卫星轨道的数值积分，然后是提供数值积分信号的迭代过程，即，零测地线，从卫星到地面站。我们的主要发现之一是，对于比伽利略5号和6号卫星轨道偏心得多的轨道，芬斯勒效应可以与洛伦兹几何中史瓦西时空的扰动效应分开。我们还讨论了非引力摄动的影响的分离。这使我们得出这样的结论，即这种观测与适当的数值模拟相结合，可以为广义相对论的芬斯勒修正提供适当的检验。
2020-05-16 gr-qc
Stability analysis of Schwarzschild black holes in dynamical Chern-Simons gravity
动力学Chern-Simons引力有一个有趣的特征，即宇称破坏项的存在，并且耦合由动力学标量场决定。当时空具有球对称性时，宇称破坏项为零，则标量场为零的史瓦西时空的度规是动力学Chern-Simons引力的精确解。Chern-Simons耦合效应出现在Schwarzschild时空微扰的研究中。由于宇称违反项的存在，奇宇称度规扰动和扰动标量场耦合，扰动场方程组的形式为耦合的薛定谔方程.我们证明了线性模式稳定性的一个通用的大规模标量。
2018-07-13 gr-qc
Relativistic Positioning System in Perturbed Space-time
我们提出了一个变种的全球导航卫星系统称为相对论定位系统（RPS），这是基于发射坐标。我们模拟了RPS动力学在地球周围的时空，描述了一个扰动史瓦西度规，其中我们包括由于地球多极（到第6），月球，太阳，金星，木星，固体潮，海潮和克尔旋转效应的扰动。卫星和用户之间的信号交换是使用史瓦西时空中的射线追踪方法计算的。我们发现，在扰动的时空定位是可行的，是高度准确的，已经与标准的数值程序：用于转换之间的发射和史瓦西坐标的用户的定位算法是非常准确和时间效率-在笔记本电脑上，它需要0.04秒，以确定用户的空间和时间坐标的相对精度分别为$10^{-28}-10^{-26}$和$10^{-32}-10^{-30}$。
2015-10-15 gr-qc physics.space-ph
Petrov type of linearly perturbed type D spacetimes
我们证明了满足线性化真空爱因斯坦方程的D型背景下的时空一般是I型时空，并且主方向分裂和Weyl张量简并本征值分裂是度规微扰参数的非解析函数.这提供了一个规范不变的表征的影响的扰动的基础几何，而不呼吁微分曲率不变量。这是特别感兴趣的史瓦西解决方案，其中有没有签名的代数曲率不变量上的均匀扰动。我们还表明，与一般情况下，不稳定的什至模式的史瓦西裸奇点变形的外尔张量到II型之一。
2015-02-25 gr-qc
Gravitational field of a Schwarzschild black hole and a rotating mass ring
本文用Newman-Penrose方法讨论了Kerr黑洞的线性微扰，由Teukolsky方程得到微扰后的Weyl标量$ψ_0$和$ψ_4$.为了得到其他外尔标量和微扰度规，Chrzanowski和Cohen和Kegeles（CCK）提出了一种形式，通过赫兹势在辐射规范中构造这些量。作为用这种形式构造扰动引力场的一个简单例子，我们考虑了围绕史瓦西黑洞旋转的圆环产生的引力场。在CCK方法中，度规是通过赫兹势在辐射规范中构造的，赫兹势是从Teukolsky方程的解得到的。由于Teukolsky方程的解$ψ_0$和$ψ_4$是自旋为2的量，所以赫兹势被确定到它的双极模和偶极模。没有这些较低的模式，构造的度规和Newman-Penrose Weyl标量在环的半径处的球面上有非物理的跳跃。我们发现，当我们把角动量微扰加到赫兹势上时，外尔标量虚部的跳跃被抵消了。最后，通过加入质量微扰和选取与规范自由度有关的参数，得到了扰动后的引力场，它除了在环外的赤道面上是光滑的。讨论了这些结果对辐射规范中点粒子引力自作用力计算问题的意义。
2014-07-28 gr-qc
Perturbations of the Gravitational Energy in the TEGR: Quasinormal Modes of the Schwarzschild Black Hole
在广义相对论的远程平行等价框架下，计算了Schwarzschild黑洞的准正规模扰动的引力能谱。我们得到了在$m\,<<\,r\,<<\infty$区域中，由一个等半径的大曲面$r$所包围的引力能的一般公式，其中$m$是黑洞的质量.考虑到通常的渐近表达式的扰动度量组件，我们到达有限的能量谱值。扰动能量取决于描述拟正规模的两个整数$n$和$l$。在这个意义上，能量扰动是离散的。我们还得到了微扰引力辐射通量减小的一个简单表达式。
2021-04-16 gr-qc
Master variables and Darboux symmetry for axial perturbations of the exterior and interior of black hole spacetimes
Université Libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所（IEM-CSIC））；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（空间科学研究所（ICE, CSIC））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究所（IEEC））
本文探讨了轴向扰动中主变量与达布对称性的关系，通过哈密顿形式化统一了外部和内部几何结构，并揭示了达布变换在轴向领域的几何意义。
2026-03-21 gr-qc
Dynamical evolution and stability of quantum corrected Schwarzschild black holes in semiclassical gravity
本文研究半经典引力中量子修正史瓦西解的动力学稳定性，发现该解不稳定，虫洞在真空扰动下膨胀，而在少量经典物质存在时坍缩为蒸发黑洞。
2025-06-30 gr-qc hep-th
Non-modal linear stability of the Schwarzschild black hole
证明了Schwarzschild黑洞周围线性化真空Einstein方程解的空间$Ł$可以用两个标量场来参数化，这两个标量场是Weyl张量的扰动代数不变量和微分不变量的规范不变量组合，并编码了奇（-）和偶（+）扇区$Ł_{\pm}$的信息。并且被示出为在外部区域$r \geq 2M$上逐点有界。
2014-06-11 gr-qc
A complete gauge-invariant formalism for arbitrary second-order perturbations of a Schwarzschild black hole
利用最近发展起来的有效的符号操作工具，我们提出了一个一般的规范不变的形式化研究任意辐射$(l\geq 2)$二阶扰动的Schwarzschild黑洞。特别地，我们构造了二阶Zerilli和Regge-Wheeler方程下的任何两个一阶模式的存在下，重建的扰动度量的主标量，并计算零无穷远的辐射能量。本文的结果使系统的研究一般的二阶微扰的史瓦西时空。特别是，模式模式耦合和非线性效应的引力辐射，史瓦西时空的二阶稳定性，或黑洞视界的几何形状的研究。
2009-03-06 gr-qc
Deformed Schwarzschild horizons in second-order perturbation theory: mass, geometry, and teleology
Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence, University of Groningen（格罗宁根大学伯努利数学、计算机科学与人工智能研究所）；School of Mathematical Sciences and STAG Research Centre, University of Southampton（南安普顿大学数学科学学院和STAG研究中心）；Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）
以庞德等人计算受扰史瓦西黑洞视界面面积至二阶为起点，推导二阶微扰下史瓦西黑洞视界面和事件视界相关量的修正公式，发现两视界相似，事件视界目的论行为受抑，明确其在时间上的定位等重要特性。
2026-07-28 gr-qc
Stability and decay-rates for the five-dimensional Schwarzschild metric under biaxial perturbations
本文证明了五维Schwarzschild度规在双轴真空扰动下的非线性渐近稳定性。这是这样的陈述，即五维史瓦西度规的初始数据的（SU（2）x U（1））-对称真空微扰的演化最终在适当的意义上收敛到史瓦西族的一个成员。它构成了第一个结果证明存在的非平稳真空黑洞所产生的渐近平坦的初始数据动态地接近一个固定的解决方案。事实上，我们展示了接近的定量率。证明依赖于向量场乘数估计，这是结合使用的自举参数建立多项式衰减率的扰动时空上的辐射。尽管在这里被应用在一个五维的上下文中，该技术是相当强大的，可以承认各种四维稳定性问题的应用。
2008-08-24 gr-qc
Cold Plasma Dispersion Relations in the Vicinity of a Schwarzschild Black Hole Horizon
本文应用ADM 3+1形式导出了空间平坦Schwarzschild度规下冷等离子体的广义相对论磁流体动力学方程。分别对非磁化和磁化等离子体在非旋转和旋转背景下的扰动方程进行了线性化。然后对它们进行傅立叶分析，得到相应的色散关系。讨论了在视界附近存在正角频率波时的这些关系。我们的结果支持了这样一个事实，即没有信息可以从史瓦西黑洞。结果表明，无论黑洞是旋转的还是非旋转的，负相速度都在旋转背景中传播。
2007-05-19 astro-ph gr-qc
General theories of linear gravitational perturbations to a Schwarzschild Black Hole
我们使用Tattersall等人（2017）提出的协变公式来分析不同引力理论家族中球对称背景的线性扰动的结构，从而研究扰动黑洞的准正常模式如何受到广义相对论修改的影响。我们将自己限制在史瓦西黑洞背景下的单张量，标量张量和矢量张量同态不变的引力模型。我们明确地显示了完整的协变形式的二次行动在这种情况下，这使我们能够分析奇宇称（轴向）和偶宇称（极）扰动同时在一个简单的方式。
2018-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Covariant Schwarzschild perturbations I: Initial value formulation for scalars of spin-weight -+ 2
我们考虑协变定义的史瓦西时空的全微扰。通过构造复量，我们得到了两个解耦的，协变的和规范不变的，波动方程的自旋加权标量。这些自然产生的Bianchi身份和组成的Bardeen-Press方程与自旋重量$\pm2$标量的协变表示。此外，协变和规范不变的1+1+2形式，因此，能量动量微扰的物理解释是透明的。它们是用在类空三层上指定的能量-动量来明确表示的。最后，一个柯西问题的构造，其中，初始的三个切片可能被扰动的能量动量源，这诱导合成引力场。
2006-11-08 gr-qc
Quasinormal modes of Schwarzschild black holes on the real axis
我们研究了Schwarzschild黑洞及其受扰动的兄弟黑洞对引力波的散射，研究了拟正规模的谱不稳定性对衰荡信号的影响。我们的研究结果表明，占主导地位的振铃信号的信息，这是归因于基本的（即，未扰动史瓦西黑洞的最小阻尼）准正规模，被印在由透射振幅定义的相移中（在我们的符号中为1/A_{in}）。这与量子系统的共振被印刻在S矩阵的相移中的事实大致相似。的基本模式的振荡频率周围的相移修改只有扰动，即使准正常模式的频谱是不稳定的扰动颠簸在一个遥远的位置，标志着振铃信号的稳定性。同时，低频处的相移被调制，基本上反映了与失稳之后的准正规模谱相关联的回波信号的后期激励。
2023-02-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Schwarzschild Black Hole Turbulence: Scalar Probe
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文研究了Schwarzschild黑洞扰动中标量模式的能量重新分配机制，通过差频混合途径揭示了湍流级联的形成条件。
2025-12-04 gr-qc hep-ph hep-th
Chaotic Motion around a Black Hole under Minimal Length Effects
利用Melnikov方法研究了Schwarzschild黑洞周围受最小长度效应扰动的测地线运动的混沌行为。与可积的未扰动测地线运动不同，我们的结果表明，扰动同宿轨道，即连接不稳定圆轨道的测地线，在相空间中出现Smale马蹄混沌结构的意义上，变得混沌.
2020-03-01 gr-qc
Warping effects in strongly perturbed metrics
几年前发明的一种技术允许在强微扰状态下研究理论。这转化为梯度展开，在首阶，可以恢复广义相对论中的BKL解。我们解决的领导阶爱因斯坦方程在球对称的情况下，假设史瓦西度规的影响下的依赖于时间的扰动，我们表明，在这种情况下的4-速度乘以指数翘曲因子时，适当地施加扰动。这个系数总是大于1。我们将给出一个简单情况下这个因子的封闭形式解。文中还给出了一些数值例子。
2020-12-01 gr-qc
On the backward stability of the Schwarzschild black hole singularity
我们从动力学偏微分方程的角度研究了Schwarzschild奇点的向后稳定性。更精确地说，考虑在黑洞区域内部的类空超曲面$Σ_0$，在一个单一的球相切的奇异超曲面$\{r=0\}$，我们研究的问题，扰动的Schwarzschild数据$Σ_0$和解决爱因斯坦真空方程的时间向后。我们得到了位于某些加权Sobolev空间中的小扰动的局部适定性结果。没有强加对称性假设。扰动时空在$Σ_0$上的“坍缩”球面上都有一个奇点，在那里曲率和度规的主要渐近性与史瓦西对应物的渐近性相匹配，达到适当的高阶。如同史瓦西向后演化，收缩的初始超曲面$Σ_0$立即“打开”，成为光滑的类空（圆柱形）超曲面。因此，这个结果产生了一类非对称真空时空的例子，从光滑的初始数据向前演化，在坍缩的球体上形成史瓦西型奇点。我们依赖于一个精确的渐近分析史瓦西几何附近的奇异性，原来是在阈值，我们的能量方法可以处理。
2015-04-16 gr-qc math.AP
Emission Channels from Perturbed Quantum Black Holes
本文计算了受扰Schwarzschild黑洞（BH）的引力波、引力子、光子和中微子的辐射。扰动可以是由于经典或量子源，因此注入的能量可以是正的或负的。这种辐射可以是经典性质的，如引力波，也可以是量子性质的，如引力子和附加场。我们首先建立了计算辐射的理论框架，通过处理最小耦合标量场的情况下，然后提出的结果为其他领域。我们进行的计算中的视界锁定规中的BH地平线变形，以下类似的计算潮汐变形的BH地平线。经典辐射可以解释为由于非空BH内部的部分暴露，而量子辐射可以解释为由于BH内部的部分暴露而增加的霍金辐射通量。BH内部的暴露程度与注入的零能量的大小成比例。
2019-11-27 gr-qc hep-th
Improved initial data for black hole binaries by asymptotic matching of post-Newtonian and perturbed black hole solutions
通过将各向同性坐标系中两个潮汐扰动Schwarzschild解的4-度规渐近匹配到ADMTT坐标系中一个简化的后牛顿4-度规，构造了非自旋黑洞双星系统的近似初始数据.这里使用的特定匹配过程紧密遵循gr-qc/0503011中的计算，并且在所谓的缓冲区中进行，其中后牛顿近似和扰动史瓦西近似都成立。结果是两个度量在缓冲区中一致，直到近似值中的误差。然而，由于各向同性坐标与ADMTT坐标非常相似，因此匹配产生的结果比之前的计算更好，其中调和坐标用于后牛顿4度规。特别是，不仅在缓冲区匹配改善，但由于ADMTT和各向同性坐标之间的相似性，这两个指标也接近彼此附近的黑洞地平线。借助一个过渡函数，我们还得到了一个全球性的光滑4-度量，它的误差的顺序引入的误差更准确的两个近似，我们匹配。该全局平滑4-度量是在不穿透地平线的ADMTT坐标系中获得的。此外，我们构建了一个进一步的坐标变换，需要从全球ADMTT坐标到新的坐标，这是类似于克尔Schild坐标附近的每个黑洞，但保持ADMTT进一步远离黑洞的4-度量。这些新的坐标是穿透地平线的，例如，导致在t=0切片上处处为正的流逝。这样的坐标在数值模拟中可能更有用。
2006-09-11 gr-qc
General Teleparallel Modifications of Schwarzschild Geometry
引力的遥平行理论是用度规的四元组和有挠率的平面联系来描述的。在本文中，我们研究了球对称在一个修改的远程平行引力理论，这是基于一个任意函数的五个可能的标量构造的挠率的不可约部分。这个理论是所谓的新广义相对论的推广。我们发现，只有两个标量是不同的球对称为零，我们解决了相应的场方程解析共形Teleparel引力，然后微扰周围Schwarzschild几何的一般微扰理论周围GR。最后，我们计算的光子球，近日点位移，夏皮罗延迟，和光偏转的扰动解决方案，如唯象效应。我们发现他们相应的校正标准GR的贡献和他们对三个模型参数的依赖。
2021-05-05 astro-ph.SR gr-qc
Harmonic gauge perturbations of the Schwarzschild metric
卫星观测站LISA将能够探测来自极端质量比螺旋（EMRI）的引力波，例如围绕超大质量黑洞运行的小黑洞。小得多的质量的引力效应可以被视为已知背景度规的扰动，这里是史瓦西度规。微扰的爱因斯坦场方程构成一个由十个耦合的偏微分方程组成的系统。我们在谐波规范中求解方程，也称为洛伦兹规范或洛伦兹规范。利用分离变量和傅立叶变换，我们写出了满足解耦常微分方程的六个径向函数的频域解。这六个函数是Zerilli函数和五个自旋为2，1，0的广义Regge-Wheeler函数。我们利用这些解计算了圆轨道的引力自作用力。自作用力对运动方程给出了一阶微扰修正。论文第1.2节对此进行了较为详细的总结。
2009-03-31 gr-qc
Self-force Regularization in the Schwarzschild Spacetime
讨论了黑洞时空中粒子的引力自力。对于一个点粒子，完全（裸）的自作用力是发散的。在简谐规范中，由粒子引起的度规微扰可以分为直接部分（或S部分）和尾部部分（或R部分），正则化的自作用力由满足无源微扰爱因斯坦方程的正则R部分导出。但是这个公式是抽象的，所以当我们把它应用到黑洞-粒子系统时，要想得到一个具体的自作用力，还有许多问题需要克服。这些问题大致分为两部分。它们是正则化发散自作用力的问题，即，“减法问题”和规范变换中的奇异性问题，即，"量规问题“。本文在史瓦西背景下讨论了这些问题，并报道了一些最新进展。
2004-11-30 gr-qc
An exact solution for a force-free field electrodynamics accretion disk surrounding a perturbed charged black hole
最近，位于星系M87中心的超大质量黑洞的第一张实像被成功捕获。为了解释观测到的强喷流和电磁吸积盘的行为，我们考虑了由事件视界望远镜合作的Blandford Znajek机制。为了证明这些现象，我们正在寻求一个精确的解决方案，扰动Rissner-Nordstrom黑洞周围的无力场电动力学吸积盘。虽然带电的黑洞是一个玩具模型，但通过将电荷趋向于零，人们可以立即得到受扰的、旋转的史瓦西黑洞的结果。在不同类型的黑洞中，如何找到作为扰动源的无力场电动力学的精确解可能是一个尚未解决的问题。在这里找到的解决方案，除了在切线和弯曲背景的能量动量张量不同的麦克斯韦标量计算。在这样做时，被认为是著名的纽曼-彭罗斯形式主义。
2020-02-21 astro-ph.HE gr-qc
Quadratic quasinormal modes at null infinity on a Schwarzschild spacetime
本文在史瓦西时空二阶微扰理论中，利用双曲框架和拉普拉斯变换方法完整处理线性与二次准正规模式，并揭示了QQNMs振幅对母体系统宇称的依赖关系。
2025-03-10 gr-qc
Effects of Schwarzschild Black Hole Horizon on Isothermal Plasma Wave Dispersion
在等离子体处于等温状态下，建立了Rindler坐标系下Schwarzschild时空的3+1 GRMHD方程。我们考虑的情况下，非旋转和旋转的背景与非磁化和磁化等离子体。对于这些情况下，这些方程的扰动形式的线性化和傅立叶分析，通过引入平面波型的解决方案。在每种情况下，这些方程的行列式导致两个色散关系，给出波数$k$的值。利用波数可以得到相速度和群速度等信息，这些信息有助于讨论波的性质和特征。这些提供了关于视界附近的黑洞磁层的有趣信息。有正常和异常色散的情况。当等离子体具有Veselago介质的性质时，我们发现了波的正常色散。我们的结果与Mackay等人关于负相速度传播需要黑洞旋转的观点一致。
2007-08-20 astro-ph gr-qc
Black hole nonmodal linear stability: the Schwarzschild (A)dS cases
本文讨论了Schwarzschild黑洞的非模态线性稳定性。112（2014）191101中的结果被推广到非负宇宙学常数$Λ$的情况。找到了由Weyl张量及其一阶协变导数构成的扰动标量的两个规范不变组合$G_{\pm}$，使得线性化Einstein方程的解在规范变换下的等价类集$[h_{αβ}]$的映射$[h_{αβ}] \to \left( G_- \left([h_{αβ}] \right), G_+ \left([h_{αβ}] \right) \right)$是可逆的.给出了用$(G_-,G_+)$重构$[h_{αβ}]$的一个代表的方法。证明了对于与背景渐近线一致的任意扰动，$G_+$和$G_-$在外部静态区域有界.在大的时候，微扰衰减，在史瓦西或史瓦西德西特背景解周围留下线性化的克尔黑洞。对于负的宇宙学常数，我们证明了在类时边界上存在一个边界条件的选择，在这个边界条件下，Schwarzschild anti de Sitter黑洞是不稳定的.揭示了奇模和偶模的对偶性的根源，并详细解释了与这种对偶性有关的、在$Λ=0$情形的原证明中被忽略的一些技术性问题。
2016-09-19 gr-qc
A light-cone gauge for black-hole perturbation theory
史瓦西时空的爱丁顿-芬克尔斯坦坐标的几何意义是很好理解的：（i）超前时间坐标v在朝向r=0会聚的入射光锥上是恒定的，（ii）角度θ和φ在每个光锥的零发生器上是恒定的，（iii）径向坐标r是沿着每个发生器的仿射参数距离，以及（iv）r是面积半径，在这个意义上，4 π r^2是每两个面的面积（v，r）=常数。本文提出的黑洞微扰理论的光锥规范，对史瓦西度规的微扰提出了条件，以保证在微扰时空中坐标的性质（i）-（iii）保持不变。第（四）项财产在一般情况下会丧失，但在本文所述的特殊情况下会保留。与其他流行的规范选择不同，光锥规范产生一个在有意义的坐标系中表达的扰动度规;这是一个相当大的资产，大大促进了提取物理结果的任务。我们通过计算一个沉浸在均匀磁场中的黑洞的度规来说明光锥规范的使用。我们构造了一个三参数的家庭的解决方案的微扰爱因斯坦-麦克斯韦方程组，并认为它是适用于更广泛的物理情况下，比确切的，两个参数的施瓦茨希尔德-梅尔文家庭。
2006-06-21 gr-qc
Large Randall-Sundrum II Black Holes
利用一种新的数值谱方法，构造了具有负宇宙学常数λ的爱因斯坦方程的AdS_5-CFT_4解，该解渐近共形于Schwarzschild度规.该方法独立于Figueras、Lucietti和Wiseman使用的Ricci-DeTurck流方法。我们已经扰动的解决方案，以获得大型静态黑洞解的Randall-Sundrum II（RSII）膜世界模型。我们的解与Figueras等人的解非常一致，并由此推出了新的结果：对于1/（-Lambda M^2）的一阶，RSII静态黑洞的Hawking温度和熵与相同质量的Schwarzschild度规具有相同的值，但视界面积增加了约4.7/（-Lambda）.
2012-12-19 gr-qc hep-th
Probing the Unstable Spectrum of Schwarzschild-like Black Holes
本文利用伪谱分析 Rezzolla-Zhidenko 参数化的类 Schwarzschild 黑洞，发现其物理形变导致 QNM 谱不稳定，且多微扰源会增加溯源难度。
2025-05-13 gr-qc
Gravitational perturbation induced by a rotating ring around a Kerr black hole
利用Teukolsky，Chrzanowski，Cohen和Kegeles的方法讨论了转动的大质量圆环对Kerr黑洞的线性扰动.在这些形式中，扰动Weyl标量，$ψ_0$和$ψ_4$，首先从Teukolsky方程获得。在辐射规范中，通过赫兹势得到扰动度规。计算可以用与我们以前的论文相同的方法进行，在我们以前的论文中，我们考虑了由旋转环引起的Schwarzschild黑洞的扰动。通过加入Teukolsky方程不能计算的质量和角动量扰动等较低的多极模，并适当地设置与规范自由度有关的参数，我们得到了扰动后的引力场，它除了在环外的赤道面上是光滑的.
2014-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Conservative, gravitational self-force for a particle in circular orbit around a Schwarzschild black hole in a Radiation Gauge
这是计算辐射规范中的自作用力的两篇姊妹论文中的第二篇;更准确地说，该方法使用辐射规范来计算度规扰动的辐射部分，同时使用任意选择的规范来计算与黑洞质量和自旋变化以及质心移动相关的扰动部分。本文计算了在史瓦西黑洞圆轨道上的粒子的自作用力的保守部分。将我们的辐射规范与洛伦兹规范联系起来的规范矢量是螺旋对称的，这意味着量h_{αβ} u^αu^β（= h_{uu}）对于我们的辐射规范和洛伦兹规范必须具有相同的值;我们在数值上证实了这一点，其精确度为10^{13}分之一。如第一篇论文所述，扰动度规是从赫兹势构造的，赫兹势是从延迟扰动自旋2的外尔标量，θ_0代数获得的。我们使用模和重整化，通过将L = \ell + 1/2中的一系列与延迟场h_{αβ} ^{ret}表示的自作用力的大L行为相匹配，找到重整化系数;我们同样找到h_{uu}的主导重整化系数以及由于自作用力而引起的粒子角速度的相关变化。我们用数值方法证明了自作用力的奇异部分的形式为f_α \propto < \nabla_α ρ^{-1}>，即\nabla_α ρ^{-1}关于通过粒子的径向线轴对称的部分.这与洛伦兹规范的形式仅相差一个常数。正是因为我们没有用辐射规范来描述黑洞质量的变化，所以自作用力的奇异部分沿着穿过粒子的径向线没有奇异性，并且至少在这个例子中，是对ρ的次引导阶球对称的。
2011-03-07 gr-qc
Tidal coupling of a Schwarzschild black hole and circularly orbiting moon
我们描述了使用LISA的引力波观测研究的可能性，具有高精度，一个巨大的中心体的轨道，紧凑，小质量的物体的潮汐引力的响应。出于这个应用程序，我们使用一阶微扰理论来研究潮汐耦合的理想情况下：一个大规模的史瓦西黑洞，潮汐扰动的一个小得多的质量月亮在一个遥远的，圆形的轨道。我们调查的细节如何潮汐变形的孔引起的诱导四极矩在大半径的孔的外部引力场。在月球静止的极限下，我们发现在史瓦西坐标和Regge-Wheeler规范下，不存在感生四极矩。我们表明，这一结论是规范相关的，静态的，诱导四极矩的黑洞是固有的模棱两可。对于绕轨道运行的月球和中央史瓦西洞，我们发现（与最近的结果泊松协议）随时间变化的诱导四极矩，是成比例的时间导数的月球的潮汐场。作为很久以前哈特尔对旋转黑洞和静止的遥远伴星所得出的结果的部分模拟，我们证明了绕轨道运行的月球的潮汐场在黑洞的视界上引起潮汐隆起，并且视界形状的变化率以一个小角度引导视界上的扰动潮汐场。
2005-11-13 gr-qc
Weak-Field Spherically Symmetric Solutions in $f(T)$ gravity
研究了$f(T)$引力场中具有球对称性的弱场解;为此，我们从$f(T)=T+αT^{n}$形式的拉格朗日量出发，求解了非对角四元体的场方程，其中$α$是一个小常数，参数化了理论与GR的偏离。我们证明了GR的经典球对称解，即Schwarzschild和Schwarzschild-de Sitter解，被扰动的条款形式$\propto r^{2-2n}$，并讨论这些扰动的影响，在观测测试。
2015-04-21 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Black branes and black strings in the astrophysical and cosmological context
我们考虑Kaluza-Klein模型，其中内部空间是紧凑的平坦或弯曲的爱因斯坦空间。这种背景是由一个紧凑的引力体扰动的尘埃状状态方程（EoS）的外部/我们的空间和任意的EoS参数$Ω$在内部空间。在不对微扰度规的形式和微扰能量密度的分布作任何限制的情况下，我们对弱场极限下的Einstein方程和守恒方程进行了一般分析。所有的结论都来自这个分析。例如，我们证明了扰动模型是静态的，扰动度量保持块对角形式。在一个特殊的例子$Ω=-1/2$中，找到的解对应于黑弦/膜的弱场极限。黑弦/膜是紧凑的引力物体，具有拓扑（四维史瓦西时空）$\times$（$d$ -维内部空间）和$d\geq 1$。我们提出的论点，赞成这些对象。首先，它们满足参数化后牛顿参数$γ$的引力检验，其精度与广义相对论相同。第二，从经济学的角度来看，它们更可取。第三，在整个宇宙中平均，它们不会破坏内部空间的稳定。这些是黑弦/膜的天体物理学和宇宙学方面。
2018-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electromagnetic partner of the gravitational signal during accretion onto black holes
本文研究了受扰动的史瓦西黑洞附近电磁辐射和引力辐射的产生。通过求解Teukolsky主方程研究了引力摄动和电磁场，我们把源取为局部带电的径向下落物质。我们的结果表明，除了物质落入黑洞时产生的引力波外，还存在电磁辐射的爆发。这个电磁场具有一组特征性的准正规频率，而引力辐射具有史瓦西黑洞的准正规频率。这种情况使我们能够比较由共同来源产生的引力和电磁信号。
2014-10-21 gr-qc
Wave Properties of Plasma Surrounding the Event Horizon of a Non-Rotating Black Hole
本文研究了Schwarzschild黑洞事件视界附近等离子体的波动性质。采用傅立叶分析的3+1扰动GRMHD方程，在此基础上得到了非旋转、旋转非磁化和旋转磁化背景的复色散关系。得到了传播和衰减矢量随折射率的变化曲线，研究了介质在事件视界附近的色散特性。结果表明，从史瓦西磁层中不能获得任何信息。此外，压力使波的正常色散停止存在。
2008-09-09 gr-qc
Hawking temperature from quasi-normal modes
受扰的黑洞具有特征频率（准正常模式）。在这里，我应用量子测量分析的准正常模式的频率在高阻尼的限制。事实证明，对这种模式的测量必然会增加噪声，对于史瓦西黑洞来说，这正好对应于霍金温度。其他黑洞的情况进行了简要讨论。
2004-06-24 gr-qc
On finding fields and self-force in a gauge appropriate to separable wave equations
从恒星大小的黑洞到超大质量黑洞的引力波可以精确地近似为在克尔背景中运动的点粒子。本文介绍了在寻找黑洞时空中点粒子的电磁场和引力场以及计算辐射规范中的自作用力方面的进展。"选择规范是为了允许人们从Weyl张量的规范不变分量$ψ_0$（或$ψ_4$）计算扰动度规，并遵循Chrzanowski和Cohen和Kegeles的早期工作（我们纠正了Cohen-Kegeles形式主义中的一个微小但传播的错误）。在史瓦西几何中，静态点电荷的电磁场张量和矢势以及静态质点的扰动引力场，令人惊奇地发现，它们都有封闭形式的表达式.史瓦西背景下的静态点电荷的引力场必须有一个支柱，但$ψ_0$和$ψ_4$除了粒子处是光滑的，人们可以找到局部辐射规范，对于这些规范，扰动度规的相应自旋$\pm 2$部分是光滑的。最后给出了由Teukolsky方程求重整化自作用力的方法。该方法与Mino，Sasaki，Tanaka和Quinn和Wald（MisaTaQuWa）重整化以及奇异场的Detweiler-Whiting构造有关。它依赖于重整化的$ψ_0$（或$ψ_4$）是Teukolsky方程的{ \em sourcefree}解这一事实;因此人们可以在辐射规范中重建非奇异重整化度规。
2007-05-29 gr-qc
Black Hole Scattering and Integrability: A Hyperboloidal Approach
Université Bourgogne Europe, CNRS, IMB UMR 5584（勃艮第欧洲大学，法国国家科学研究中心，数学研究所）
本文提出了一种双曲面方法，用于研究黑洞散射中的可积性结构，通过非自共轭算子和Lax对形式探讨引力动力学的半直接作用。
2025-12-08 gr-qc math-ph math.MP
Chaos in black holes surrounded by gravitational waves
利用Melnikov方法研究了在一类特殊的引力波扰动下，围绕Schwarzschild黑洞运动的试验粒子的混沌现象.利用同宿轨道运动方程的显式积分，减少了该方法在简单图形研究中的应用。
1997-06-10 chao-dyn gr-qc nlin.CD
Binary black hole initial data from matched asymptotic expansions
我们提出了一个近似度规的二元黑洞时空构造初始数据的数值相对论。这个度量是通过渐近匹配后牛顿度量的二元系统的扰动史瓦西度规为每个孔。在每个黑洞附近的内部区域，度规由史瓦西解加上一个对应于外部潮汐引力场的四极摄动给出。在近区，远离每个黑洞，但距离双星的质心小于约化波长，度规由后牛顿展开给出，包括与平坦时空的最低阶偏差。当近区与每个内区在一个缓冲区中重叠时，后牛顿度规和扰动史瓦西度规可以渐近匹配。通过要求匹配（在缓冲区中的4体积上）而不是修补（在缓冲区中选择特定的2表面），我们保证所有区域中的错误都很小。将所得的分段度量形式化为具有光滑过渡函数的$C^\infty$，从而得到3-切片的有限外曲率。除了度量和外在的曲率，我们提出明确的结果的流逝和移位，这可以用作初始数据的数值模拟。这个初始数据是不准确的所有方式的渐近平坦的两端内的每个洞，因此，必须使用的演化代码，采用黑洞切除，而不是穿刺方法。本文为一种能快速向前迭代得到高阶摄动初值的方法奠定了基础。
2006-11-15 gr-qc
Dynamics of Scalar Fields in the Background of Rotating Black Holes
对旋转黑洞背景中无质量标量场的演化进行了数值研究。首先，解的波动方程得到缓慢旋转的黑洞。在这种近似下，背景几何被视为一个扰动史瓦西时空，每单位质量的角动量扮演一个微扰参数的角色。对于黑洞角动量的一阶，标量波动方程产生两个耦合的一维演化方程，一个是代表史瓦西背景中的标量场的函数，另一个是考虑旋转的场。对于快速旋转的黑洞，也得到了波动方程的解。在这种情况下，波动方程不允许完全分离变量，并产生二维演化方程。研究表明，对于旋转黑洞，无质量标量场的后期动力学表现出与Schwarzschild背景相同的幂律行为，与黑洞的角动量无关。
1996-06-04 gr-qc
A note on the wave equation on black hole spacetimes with small non-decaying first order terms
我们提出了一个基本的物理空间参数建立局部集成的衰变估计的扰动波动方程$\Box_g ϕ= εβ^a \partial_a ϕ$的外部Schwarzschild几何$(\mathcal{M},g)$。这里$β$是$\mathcal{M}$上的规则向量场，在空间上适当地衰减，但不一定在时间上衰减。证明制定覆盖也扰动的Regge-Wheeler方程。
2020-05-27 gr-qc math.AP
