On the linear stability of the extreme Kerr black hole under axially symmetric perturbations
证明了极端Kerr黑洞的轴对称线性引力扰动存在一个正定的守恒能量。这为轴对称线性稳定性提供了一个基本判据。在Minkowski的特殊情况下,使用这个能量,我们也证明了点态有界的扰动在一个显着的简单的方式。
2014-09-19 gr-qc
A Conserved Energy for Axially Symmetric Newman-Penrose-Maxwell Scalars on Kerr Black Holes
本文证明了在Kerr黑洞外部的极大类空超曲面上,轴对称Newman-Penrose-Maxwell标量存在1参数族的正定守恒能量泛函,且该族能量内的Poisson括号消失。
2018-06-24 gr-qc math-ph math.MP
On the global stability of the wave-map equation in Kerr spaces with small angular momentum
本文研究轴对称扰动下Kerr解的非线性稳定性问题。本文考虑一个模型问题,它涉及由固定Kerr解$\KK(M,a)$,$0\le a < M $定义的波映射$Φ$的轴对称扰动,其值在二维双曲空间$\HHH^2$中。一个特殊的波图由与$\KK(M,a)$的轴向基灵矢量场$\Z$相关联的复恩斯特势给出。我们推测,对于所有$0\le a<M$,在小的轴对称扰动下,该稳态解在$\KK(M,a)$的外部通信(DOC)域中是稳定的,并且我们通过推导线性化系统的令人信服的稳定性估计,为其有效性提供了初步支持。
2014-12-17 gr-qc math.AP
Gravitational decoupling for axially symmetric systems and rotating black holes
我们介绍了一个系统的和直接的程序来产生毛旋转黑洞的球对称种子溶液变形。我们在重力解耦方法的背景下发展我们的分析,而不诉诸纽曼-詹尼斯算法。作为可能的应用的例子,我们研究如何修改克尔黑洞解周围的流体与守恒的能量动量张量。我们发现了Kerr和Kerr-Newman黑洞的非平凡扩展。我们证明了旋转带电黑洞可以具有与Kerr、Schwarzschild或Reissner-Nordström相同的视界,从而揭示了黑洞周围物质的可能观测效应.
2021-01-21 gr-qc
Modified Fermions Tunneling Radiation from Non-stationary, Axially Symmetric Kerr Black Hole
本文应用量子引力理论中的形变色散关系,研究了动态对称黑洞中费米子隧穿辐射的修正。首先,修正了引力时空中费米子的运动方程。从运动方程出发,用半经典近似方法得到了修正的Hamilton-Jacobi方程。然后,研究了费米子在动态对称Kerr黑洞事件视界的隧穿行为。最后,结果表明,在非平稳对称背景下,霍金温度修正和隧穿率与黑洞背景视界的角参数密切相关。
2019-07-14 gr-qc hep-th
Towards uniqueness of degenerate axially symmetric Killing horizon
我们研究的线性化方程的极值克尔视界,并给出了一些参数的稳定性的视界相对于一般的(非对称)线性扰动的近视界几何。
2014-08-30 gr-qc
Reconstruction of the Weyl-Lewis-Papapetrou metric for stationary and axially symmetric gravitational perturbations of a Kerr black hole
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院理论物理研究所);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理中心引力物理与量子信息研究中心)
本文推导了克尔黑洞稳态轴对称引力微扰中平均辐射规范与Weyl-Lewis-Papapetrou规范间的显式变换,将线性化WLP度规函数用Debye势表示,并通过实例验证了该重构程序。
2026-08-26 gr-qc
A family of scalar-Einstein and vacuum Brans-Dicke axisymmetric solutions
本文提出了一种新的方法,即在整个静态轴对称真空GR解集和一类具有给定质量和角动量的静态轴对称标量爱因斯坦解之间建立一一对应关系。该方法明确地利用克尔度量Ricci平坦性。这也导致了一类静态轴对称真空,即Kerrlike,Brans-Dicke解决方案。一个特定的解决方案,这是渐近平坦的,更密切地考虑。它收敛到克尔为一个消失的标量电荷,但未能收敛到Fisher-Janis-Newman-Winicour解决方案为一个消失的“旋转参数”。该解具有环状结构的裸奇点。
2018-12-12 gr-qc
Kerr-Newman Solution and Energy in Teleparallel Equivalent of Einstein Theory
在爱因斯坦理论的远平行等价下,导出了引力场和电磁场耦合的带电轴对称精确解。它由三个参数"$ $--引力质量$M$、电荷参数$Q$和转动参数$a$“来表征,与之相关的度规给出了克尔-纽曼时空。平行矢量场和电磁矢势是轴对称的。然后,我们用引力能-动量计算总能量。能量被发现由其内部和外部共享。关掉电荷参数,我们发现没有能量被克尔-纽曼黑洞的外部共享。
2006-09-21 gr-qc
On Stationary Axially Symmetric Solutions in Brans-Dicke Theory
在Brans-Dicke(BD)理论的框架下重新研究了稳态的轴对称Brans-Dicke-Maxwell解。我们看到,采用标准轴对称度规的特定参数化简化了获得该理论的轴对称电真空时空的恩斯特方程的过程。这种分析也使我们能够构建一个两个参数的扩展在约旦和爱因斯坦框架的老的解决方案生成技术经常用于构建轴对称的解决方案,BD理论的种子解决方案的广义相对论。作为该技术的应用,我们构造了几个已知的和新的解,包括宇宙学常数为零的普列班斯基-德米安斯基的一般轴对称BD-Maxwell解,即Kinnersley解和一般磁化的Kerr-Newman型解. Kinnersley溶液的一个特殊子类的一些物理性质和测试粒子的圆周运动,即,一个Kerr-Newman-NUT-型解的BD理论,也进行了一些详细的研究。
2015-11-26 gr-qc hep-th
A Methodological Framework for Solving Einsteins Equations in Axially Symmetric Spacetimes
本工作提出一种基于1+3四面体形式体系的新方法,将爱因斯坦方程转化为一阶标量方程,在极坐标和双曲几何中推导出轴对称时空的新解,重现并扩展了Schwarzschild和Kerr等经典度规。
2024-12-20 gr-qc
The most general axially symmetric electrovac spacetime adimitting separable equations of motion
我们得到了稳态轴对称时空中爱因斯坦电真空方程的最一般解,其中Hamilton-Jacobi方程和Klein-Gordon方程是可分离的。该解最显著的特点是在包含质量和NUT参数的对偶变换下以及在径向坐标和角坐标下的不变性。它是旋转(引力双子)粒子的一般解,它同时具有引力电荷和引力磁荷,并且存在从一种到另一种的对偶变换。它也恰好是Kerr-NUT解的一个变换.像克尔族一样,也可以使这个解的辐射渐近符合Vaidya零辐射。
2002-04-15 gr-qc
Analytic solutions of the geodesic equation in axially symmetric space-times
本文给出了Taub-NUT-(反)de Sitter,Kerr-(反)de Sitter以及一般Plebanski-Demianski时空中无加速度测地线方程的完整解析解.的解决方案中给出的Kleinian sigma函数。
2009-11-09 gr-qc
Constructions of GCM spheres in perturbations of Kerr
这是第一次在一系列的文件,其最终目标是建立完整的非线性稳定性的克尔家族$|a|\ll m$。本文建立在\cite{KS}的战略,在史瓦西轴对称极化扰动的非线性稳定性的背景下。事实上,中心思想的\cite{KS}是介绍和建设一般协变调制(GCM)超曲面上的具体几何量采取施瓦茨希尔值。这是由于考虑了爱因斯坦真空方程的全部广义协变性。本文的目的是在构造GCM球的过程中摆脱对称性的限制,从而消除将\cite{KS}的结果推广到Kerr族的完全稳定性证明中的一个重要障碍.
2019-11-02 gr-qc math.AP math.DG
On Geodesic motion of particles with zero energy in Kerr and rotating dirty black holes
本研究探究零能量粒子的类时测地线性质,发现其与 Schwarzschild 黑洞测地线运动的相似性,证明一般轴对称黑洞中零能量粒子无闭合轨道,排除了其导致质心系能量无界的可能。
2024-10-07 gr-qc
Unstable fields in Kerr spacetimes
我们证明了Kerr黑洞的内部区域$r<M-\sqrt{M^2-a^2}$和$a^2>M^2$ Kerr裸奇点都允许Teukolsky方程对任意自旋权值有不稳定解.对于每个谐波数,至少有一个轴对称模式,该模式在时间上呈指数增长,并在径向方向上适当地衰减。这些可以被用作德拜势,以产生在这些背景下的标量、外尔旋量、麦克斯韦和线性化重力场方程的解,满足适当的空间边界条件并随时间呈指数增长,如麦克斯韦情况下详细所示。我们认为,不稳定模的存在与所谓的“时间机器”区域有关,在该区域中,轴向Killing矢量场是类时的,而Teukolsky方程,仅限于轴对称场,其特征由双曲变为椭圆.
2012-08-09 gr-qc
Two mass conjectures on axially symmetric black hole--disk systems
我们分析了满足最近发现的广义相对论开普勒旋转定律的旋转黑洞周围的固定自引力盘。有一个数值证据表明,角速度,圆周半径和角动量产生一个绑定到系统的渐近质量。这个界限在克尔时空中的无质量尘埃盘的特殊情况下得到了解析证明。
2018-10-29 gr-qc
Boosted Kerr black hole
在轴对称情形下构造了增强Kerr黑洞的初始数据。动量和哈密顿约束的数值求解使用有限元法(FEM)算法。采用Bowen-York边界条件和穿刺边界条件,并对适当的结果进行了比较。过去和未来的明显的地平线也发现数字和彭罗斯不等式进行了详细的测试。
2006-06-30 gr-qc
Scalar Resonances in Axially Symmetric Spacetimes
研究了几种轴对称时空中标量波动方程共振解的性质。我们证明了在Lanczos尘埃圆柱、$(2+1)$极端BTZ时空和一类简单的旋转虫洞解中都不存在非轴共振模。此外,我们发现在Lanczos尘埃圆柱和极端$(2+1)$ BTZ时空的$r^2 <0$区域的波动方程的不稳定的解决方案,具有封闭的类时曲线的两个解决方案。克尔时空与以前的结果的相似性进行了探讨。
2015-03-12 gr-qc
Optical Geometry of the Kerr Space-time
我们追求的是引力透镜理论的几何方法。我们提出了一个调查的背景理论的广义相对论,包括特殊性质的史瓦西和克尔解决方案。接下来,我们概述了高斯邦纳定理的证明和它在光学几何曲面上的应用。W. Gibbons和M. C.沃纳最后,我们试图将这种几何方法推广到轴对称克尔时空,并得到赤道平面上引力偏转角的表达式。
2011-11-21 gr-qc math-ph math.DG
Blandford-Znajek mechanism in the general stationary axially-symmetric black-hole spacetime
本文研究了一般轴对称渐近平坦缓转黑洞电磁能量提取的Blandford-Znajek过程。利用黑洞时空的一般参数化,我们构造了磁场的通量和能量提取率的公式,这些公式不仅对克尔时空有效,而且对它的任意轴对称变形也有效。我们表明,在主导秩序,这些数量只依赖于一个单一的变形参数,它涉及的自旋频率的黑洞与它的旋转参数。
2021-12-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The inequality between mass and angular momentum for axially symmetric black holes
在这篇文章中,我首先讨论了轴对称(非稳态)黑洞的$m\geq \sqrt{|J|}$不等式的物理相关性,其中m是时空的质量,J是时空的角动量。然后,我提出了一个证明的情况下,一个旋转的黑洞这个不等式。这个证明涉及到极端克尔黑洞作为总质量的绝对最小值的一个显著特征。最后,我猜想这个特征对黑洞非线性稳定性问题的物理意义。
2007-07-20 gr-qc
All analytic solutions for geodesic motion in axially symmetric space-times
最近对Sgr $A^\star$周围星团轨道的观测、对黑洞的成像以及合并致密天体的引力波形都需要对广义相对论测地线运动有详细的了解。我们提出了一种方法,可以提供轴对称时空中所有可能的测地线。克尔度规的明确制定,恢复史瓦西测地线在静态极限。我们还发现了轴对称时空中最普遍的Killing张量及其相关的运动常数。这些结果的相关性对于理解不同的场景和银河系中心致密物体的基本性质至关重要。
2022-03-12 gr-qc
Particle motion around a static axially symmetric wormhole
我们考虑爱因斯坦场方程的精确解所描述的静态轴对称虫洞的性质,并研究如何区分这样一个假设的对象从黑洞。为此,我们探讨了测试粒子和光子在虫洞时空中的运动,并将其与史瓦西和克尔黑洞中的粒子动力学进行了比较。我们表明,精确的同时测量的测试粒子运动和光子运动可能提供的手段来区分虫洞的几何形状从一个黑洞。
2021-09-07 gr-qc
A stationary vacuum solution dual to the Kerr solution
我们提出了一个定常的轴对称双参数真空解,它可以被认为是Kerr解的“对偶”。它是通过在度量函数的径向坐标函数中去掉质量参数,在角坐标函数中引入无量纲参数而得到的。事实证明,它实际上是克尔-努特解的无质量极限.
2001-09-08 gr-qc
A physical derivation of the Kerr-Newman black hole solution
根据无毛定理,Kerr-Newman黑洞解代表了广义相对论中最一般的渐近平坦、稳态(电)真空黑洞解。这里所描述的过程表明,这个解决方案确实可以构造为唯一的解决方案,以轴对称爱因斯坦-麦克斯韦方程组的相应的边值问题,在一个简单的方式。
2013-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Carter Constant and Angular Momentum
研究了非相对论偶极场中粒子的类卡特常数。这种特殊的情况是一个失踪的环节卡特常数在静态轴对称时空,如克尔解决方案和它的可能的牛顿对应。我们用这个系统把角动量的定义从牛顿力学推广到相对论性的静止轴对称静止时空。
2015-07-05 gr-qc
Observables for bound orbital motion in axially symmetric space-times
本文分析了Plebaublski和Demiaublski给出的一般轴对称时空中束缚轨道运动的近星点位移和Lense-Thirring效应。我们还定义了一个措施的轨道的锥度,并给出解析表达式的所有三个观测超椭圆积分和Lauricella的$F_D$功能。对于这些解析表达式的解释,我们执行后史瓦西和后牛顿展开这些量。这清楚地表明了不同的时空参数对所考虑的可观测量的影响,并允许表征克尔,陶布-NUT,施瓦茨希尔德-德西特或其他时空。
2012-04-11 gr-qc math-ph math.MP
Epicyclic frequencies in the equatorial plane around stationary and axially symmetric wormhole geometries
本研究聚焦稳态轴对称虫洞赤道面内的本轮频率,提出区分虫洞与克尔黑洞的方法及利用观测数据重构虫洞度规的策略,为强引力场探测提供新的天体物理研究思路。
2023-07-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Particles Collision near Kerr-Sen Dilaton-Axion Black Hole
本文将广义Boyer-Lindquist坐标系下静态、轴对称、旋转和带电的Kerr-Sen Dilaton-Axion黑洞度规看作粒子加速器。我们得到了质点的测地线运动。我们找到了有效势并讨论了粒子的圆轨道。研究了两个不同静止质量的中性粒子碰撞后从无穷远处落到Kerr-Sen黑洞的非极值视界(事件视界和柯西视界)和极值视界附近的质心能量.类似于康普顿过程,我们讨论粒子与无质量光子的碰撞。最后,我们在Kerr-Sen黑洞的背景下,求出了两个光子碰撞产生的质心能量。
2015-08-10 gr-qc
The extreme orbital period in scalar hairy kerr black holes
在一篇非常有趣的论文中,Hod证明了赤道零圆测地线提供了环绕克尔黑洞的极端轨道周期,这与费马原理密切相关。在本文中,我们将讨论推广到具有标量场毛的kerr黑洞。我们证明了具有极端轨道周期的圆仍然与零圆测地线相同。我们的分析还表明,霍德定理可能是一个普遍的性质,在任何轴对称的时空与反射对称的赤道平面。
2019-03-16 gr-qc hep-ph hep-th
Another Kerr interior solution
提出了一种描述旋转各向异性源的爱因斯坦场方程(EFE)的稳态轴对称解,该解与外部Kerr度规相匹配。各向异性源满足所有的能量条件-弱,强,和主导的能量条件-为广泛的度量的自由参数值。由此得到的能量-动量张量分量,以及由此得到的能量密度和压强分布、红移函数和角速度都是无奇异性的,并且表现出预期的行为。当旋转参数趋于零时,由正常物质和奇异物质组成的球形源被恢复为外部史瓦西解;然而,相应的红移函数是良好的和正定的。这是同类解决方案中的第一个。
2017-07-02 gr-qc
Geometric inequalities for axially symmetric black holes
广义相对论中的一个几何不等式涉及既有物理解释又有几何定义的量。众所周知,表征Kerr-Newman黑洞的参数满足几个重要的几何不等式。值得注意的是,其中一些不等式也适用于动态黑洞。这类不等式在描述引力坍缩中起着重要的作用,它们与宇宙监督猜想密切相关。轴对称黑洞是研究这些不等式的自然候选者,因为它们的准局域角动量是很好定义的。我们回顾最近的结果在这个问题上,我们也描述了背后的证明的主要思想。最后,列出了一系列相关的开放问题。
2012-03-01 gr-qc math-ph math.MP
Metrically Stationary, Axially Symmetric, Isolated Systems in Quasi-Metric Gravity
在准度量引力框架下,研究了轴对称度量平稳孤立旋转源的引力场,发现严格的轴对称旋转源平稳解不存在,但求得截断近似平稳解,并计算了轨道陀螺仪测地效应的微小修正项。
2024-03-22 gr-qc
The Carter tensor and the physical-space analysis in perturbations of Kerr-Newman spacetime
Carter张量是Kerr-Newman时空的Killing张量,它的存在意味着波动方程的可分性。然而,卡特算子只在Ricci平坦度量的情况下与达朗伯算子可交换。我们证明了,即使Kerr-Newman时空满足非真空Einstein-麦克斯韦方程组,它的曲率和电磁张量也满足一些特殊性质,这意味着Carter算子仍然与波动方程交换.这一特点允许适应克尔-纽曼的物理空间分析的波动方程克尔由安德森-布鲁,避免频率分解的解决方案,精确地利用与卡特算子的交换。我们还扩展了物理空间分析的数学框架的情况下,爱因斯坦-麦克斯韦方程组的克尔-纽曼时空,表示耦合的电磁引力扰动的旋转带电黑洞。物理空间分析是至关重要的,在这种情况下,作为自旋1和自旋2场的轴对称背景的耦合,防止分离模式所观察到的Kerrrasekhar,因此代表了一个重要的一步,对分析证明的稳定性的克尔-纽曼黑洞。
2021-05-29 gr-qc math-ph math.AP
On the method of effective nonlinear sigma model in plane- and axially-symmetric vacuum spacetimes
本文考虑有效非线性西格玛模型(NSM)。给出了用泛函参数法确定的手征场对应的爱因斯坦方程解。构造了稳态轴对称引力场的有效NSM。运动方程采用函数参数法精确求解。构造了爱因斯坦方程的解。对于特殊的依赖性的功能参数图形的解决方案。度量系数的行为被证明是类似的功能参数。
1998-10-16 gr-qc
Behaviour of Singularities of the Kerr-Newman and the Kerr-Sen Solutions by Arbitrary Boost
基于Kerr定理的复表象,研究了旋转黑洞在任意助推下的奇点行为。我们给出了一个简单的算法,允许得到明确的表达的度量和位置的奇点的任意方向和幅度的提升,包括超相对论的情况下。讨论了超相对论极限的非光滑性。对低能弦论的Kerr-Sen BH解也作了分析。
1998-01-27 gr-qc hep-th
Kerr black holes with parity-odd scalar hair
研究了四维渐近平坦时空中具有同步非平凡宇称奇质量标量头发的Kerr黑洞。最小耦合爱因斯坦-克莱因-戈登理论的这些轴对称静止自旋解提供了束缚态与事件视界同步旋转的另一个例子。我们讨论了这些宇称奇毛状黑洞和玻色子星的性质,并展示了它们的存在域。考虑这些多毛黑洞的能区,我们表明,除了前面讨论的能球和能土星,他们支持一种新型的复合能曲面的拓扑结构的双环面土星$(S^1\times S^1)\bigoplus(S^1\times S^1)\bigoplus S^2$。
2019-04-16 gr-qc
Photon trapping in static axially symmetric spacetime
近年来,人们引入了一些新的特征来描述强引力场的零测地线结构,如光子区域、横向俘获面等。它们给出了一种描述强引力场作用下致密天体透镜和阴影特征的简洁方法,而不需要对测地线方程进行完全积分。在这里,我们测试这种结构的情况下,Weyl度量测地线方程是不可分的,因此不能被整合分析,而上述特征表面和区域可以描述在一个封闭的形式。我们进一步发展我们的形式主义的一类静态轴对称时空引入更详细的规格的横向捕获表面的主曲率。令人惊讶的是,我们发现在静态的情况下,没有球对称的某些功能,如光子区域,以前已知的克尔空间。这些光子区域可以被视为光子球,由于度规的扁率而“加厚”。
2019-06-28 gr-qc hep-th
Light propagation in a plasma on an axially symmetric and stationary spacetime: Separability of the Hamilton-Jacobi equation and shadow
被等离子体包围的致密物体周围的光线性质受到广义相对论时空描述的强引力场和色散折射介质的影响,其特征在于等离子体的密度分布。我们研究这些影响采用相对论哈密顿形式主义的假设下,平稳性和轴对称。的度量和等离子体频率的必要和充分条件制定,这样的射线可以从一个完全分离的Hamilton-Jacobi方程解析确定。我们演示了如何让这些结果解析计算的光子区域和阴影,如果它们存在。几个具体的例子进行了详细讨论:“毛茸茸的”克尔黑洞,Hartle-Thorne时空度规,梅尔文宇宙和Teo旋转可穿越虫洞。在所有这些情况下,也存在血浆介质。
2022-08-19 gr-qc
Efficiency of Penrose process in spacetime of axially symmetric magnetized Reissner-Nordström black hole
本文研究了轴对称磁化Reissner-Nordström黑洞中中性粒子和带电粒子的Penrose过程.我们从研究黑洞的几何形状开始,找到度规张量的$g_{tt}$分量为正的区域(即,$g_{tt}>0$)。有趣的是,发现条件$g_{tt}>0$不仅在被称为能层的事件视界附近满足,而且在远离事件视界的势阱轮廓中也满足。我们还表明,作为无量纲磁场$B$增加的轮廓的势阱$g_{tt}>0$相应地增长,并最终合并时,$B\gtrsim 1.6$的ergoregion。最后,我们研究了轴对称磁化黑洞的Penrose过程的效率,给出了磁场对Penrose过程的影响,并与Kerr黑洞的结果进行了比较.我们表明,当黑洞的电荷$Q$保持恒定时,对于{中性粒子(即,$q/m=0$)随$B$场的增大先增大后减小,而Kerr黑洞的$q/m=0$随旋转参数的增大而增大.然而,对于带电粒子的情况(即,当$q\neq 0$和$q/m$都足够大时(比如说$B\approx1$和$q/m>2.2$)},效率总是随着$B$场的上升而增加,并且可以超过$100\%$。值得注意的是,$g_{tt}>0$所在的远离视界的区域的存在也有利于能量提取过程远离黑洞的影响。然而,从这些区域提取的能量纯粹是磁场的结果。
2022-07-25 gr-qc
Shadow of a Kerr-Sen dilaton-axion Black Hole
本文分析了荷电静止轴对称时空(Kerr-Sen介子-轴子黑洞)的阴影。这个黑洞由质量$M$、自旋$a$和$r_α=Q^{2}/M$定义,其中$Q$是电荷。研究了两种情况下的阴影,i)观察者在真空中的无穷远处和ii)观察者在存在径向功率低密度等离子体的无穷远处。在真空中,这个黑洞的阴影取决于电荷和自旋参数。我们可以看到,随着电荷的增加,$Q$会减小阴影的大小。此外,增加自旋参数$a$会减小阴影的大小。然而,在等离子体存在的情况下,等离子体的折射率$n$等参数对阴影的影响很大。实际上,折射率的减小会减小阴影的大小。
2016-10-29 gr-qc
Kerr-Sen dilaton-axion black hole lensing in the strong deflection limit
本文数值研究了带电、静止、轴对称的Kerr-Sen介子-轴子黑洞在强偏转极限下的准赤道透镜效应。在这个近似中,我们计算相对论图像的放大率和位置。最显著的效应是Kerr-Sen黑洞的焦散线偏离光轴,并相对于Kerr焦散线沿顺时针方向移动。发现了临界曲线在赤道面上的交点随黑洞角动量的变化,并表明它们随参数$Q^{2}/M$的增大而减小.所有的透镜量进行了比较的特殊情况下,Schwarzschild,克尔和Gibbons-Maeda黑洞。
2007-03-29 astro-ph gr-qc hep-th
Schwarzschild and Kerr Solutions of Einstein's Field Equation -- an introduction
本文从牛顿引力理论出发,介绍了爱因斯坦真空场方程的球对称解--Schwarzschild(-Droste)解,以及一种特殊的稳态轴对称解--Kerr解。史瓦西解是唯一的,其度规可以解释为球对称质量的外部引力场。克尔解只有在其质量和角动量的多极矩取预定值时才是唯一的。它的度规可以解释为适当旋转质量分布的外部引力场。这两种解决方案都描述了展示事件视界的对象,一个不归路的边界。相应的黑洞概念也在一定程度上得到了解释。最后,我们给出了Kerr解的一些推广。
2015-03-07 gr-qc
Asymptotic Behaviour of Zero Mass spin 2 Fields propagating in the external region of Kerr spacetime
在描述了适合于描述Wνμρσ的非齐次方程之后,我们找到了我们必须对源项施加的正确衰变,以获得这个线性化解的剥离衰变。我们基本上遵循Christodoulou Klainerman方法[Ch-Kl]和[Kl-Ni 1]的思想。这一结果需要一些新的详细估计,这些估计本身可以被认为是一个有用的结果。
2012-09-21 gr-qc
Kerr Black Hole Uniqueness
University of Notre Dame(圣母大学);Stony Brook University(石溪大学);Ariel University(阿里埃勒大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
本文在轴对称稳态真空背景下证明了黑洞唯一性猜想,通过精细渐近分析和全局最大值原理,确立了多视界构型中轴杆角度亏格为负,从而排除多于一个视界分量的平衡态。
2026-09-10 gr-qc math-ph math.DG
Bumblebee gravity with a Kerr-Sen-like solution and its Shadow
洛伦兹违背(LV)场景通过大黄蜂场矢量场$B_μ$参与。自发对称性破缺允许场获得真空期望值,该真空期望值在系统中产生LV。本文从辐射静止轴对称黑洞度规的广义形式出发,求出了一个类Kerr-Sen解。我们计算了大黄蜂旋转黑洞时空中零测地线所提供的有效势。阴影已经为系统中所涉及的参数的不同变化绘制了草图。我们对洛伦兹破坏对阴影的影响进行了细致的研究。辐射的发射率也进行了研究,它是如何变化的LV参数$\ell$仔细研究。
2020-11-27 gr-qc hep-th
A Modified Method for Deriving Self-Conjugate Dirac Hamiltonians in Arbitrary Gravitational Fields and Its Application to Centrally and Axially Symmetric Gravitational Fields
我们以前曾提出过一种方法来构造自共轭哈密顿量H_eta,用于描述任意引力场中Dirac粒子的动力学行为.在本文中,我们证明了,对于块对角度规,可以得到哈密顿量H_eta,特别是,使用Dirac哈密顿量的“约化”部分,即使用Schwinger规范中的四分向量导出的Dirac哈密顿量的表达式,不带或带一些具有双旋量连通性的被加数。基于这些结果,我们提出了一种修改后的方法,用于构建哈密顿量的eta表示与所需的计算量显着减少。使用这种方法,在这里,我们第一次找到了一些度量的自共轭哈密顿量,包括在Boyer-Lindquist坐标的Kerr度量,Eddington-Finkelstein,Finkelstein-Lemaitre,Kruskal,Clifford torus度量和开放和空间平坦的Friedmann模型的非平稳度量。
2014-08-22 gr-qc hep-th
Interior solution for the Kerr metric
A,最近提出的,一般程序找到静态和轴对称的,内部解决方案的爱因斯坦方程,扩展到固定的情况下,并适用于找到一个内部解决方案的克尔度规。由各向异性流体产生的解验证了参数在宽范围内的能量条件,并与Kerr解光滑匹配,从而代表了一个描述非球形旋转引力场源的全局正则模型.在球对称极限下,我们的模型收敛到著名的不可压缩理想流体解,我们方法的关键是基于一个允许定义内部度量的分析,外部度量函数在边界源处评估。明确计算的能量动量张量的物理变量,以及相对论多极矩的源的几何形状。
2017-01-09 gr-qc
Kerr black holes with synchronised axionic hair
我们构造并分析了具有同步轴毛的Kerr黑洞。这些是最近构建的旋转轴子玻色子星arXiv:2005.05982的BH概括。这类黑洞是具有QCD类轴子势的复杂爱因斯坦-克莱因-戈登理论的稳定、轴对称、渐近平坦解。它们在事件视界内外的任何地方都是规则的。势的特征在于两个参数:类轴子粒子的质量,$m_a$和衰减常数$f_a$。极限$f_a \rightarrow \infty$恢复了具有同步标量头发arXiv:1403.2757的克尔BH的原始示例。电位的非线性效应对于$f_a \lesssim 1$变得很重要。我们提出了一个概述的参数空间的解决方案,连同他们的基本几何和现象学性质的研究,说明性的耦合值,产生不可忽略的影响的自相互作用。
2020-12-07 gr-qc hep-th
Curvature dependence of relativistic epicyclic frequencies in static, axially symmetric spacetimes
在牛顿引力的轴对称构形中,近圆周运动的周转频率平方和($ω_r^2+ω_θ^2$)既取决于物质密度,也取决于圆轨道的角速度分布。最近发现,在史瓦西和克尔时空的光子轨道上,这个和趋于零。然而,这些是唯一的相对论配置,这种结果存在于文献中。在这里,我们扩展了上述形式主义,以描述类似的关系,测地线运动在任意静态,轴对称,渐近平坦的解决方案的广义相对论。发现在真空解的光子半径处,周转频率的平方和为零。在有物质存在的情况下,如果时空中的物质-能量流体满足强能量条件,我们得到了赤道面上扰动类时圆测地线的$ω_r^2+ω_θ^2>0$;在真空中,类时圆测地线运动的允许区域由上述不等式刻画。这里提出的结果可能是有用的,以揭示一般问题的稳定性圆轨道,一旦他们接近光子半径,主要是对应于稳定的光子运动。
2017-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A Complete Invariant Analysis of the Kerr Spacetime and its Photon Region
Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京数学与应用数学研究所);Department of Mathematics and Statistics, Dalhousie University(达尔豪斯大学数学与统计系)
本文通过不变量结构推导出识别特殊null测地线的函数,提供了一种不变量刻画光面的方法,用于高效计算光区内的测地线方程,并探讨了不变量在确定光球轨道常数中的作用。
2026-04-25 gr-qc hep-th
Gravitational waves from extreme mass ratio inspirals around a hairy Kerr black hole
本文计算了带毛Kerr黑洞(HKBH)周围极端质量比旋进(EMRI)发射的引力波,通过求解Dudley-Finley方程获得能量通量并演化圆形轨道半径,发现LISA能够分辨特定参数下的HKBH与Kerr黑洞波形差异。
2023-09-17 gr-qc
Horizon-bound objects: Kerr--Vaidya solutions
本文研究Kerr-Vaidya度规,发现两类与陷俘区域有限形成时间相容的解,描述蒸发黑洞与膨胀白洞,并推广至变角动量比及Rindler-Schwarzschild等价性。
2025-01-23 gr-qc