Null orbits and shadows in the Ernst-Wild geometry: insights for black holes immersed in a magnetic field
本研究针对Ernst-Wild时空中浸入磁场的Kerr-Newman黑洞，通过数值光线追踪和磁场微扰展开，分析了自转与磁场对光环、阴影的影响，并建立了光环不稳定性Lyapunov指数与eikonal极限下拟正模的关联。
2025-05-16 gr-qc
Shadows of rotating black holes in plasma environments with aberration effects
本文利用Konoplya-Stuchlik-Zhidenko度规描述旋转黑洞，研究黑洞参数、等离子体色散效应及运动观测者的相对论像差对阴影形态的影响。
2023-05-22 gr-qc
Shadows and Thin-Disk Images of Kerr-Newman Black Holes in a Bertotti-Robinson Magnetic Field
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, and School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所、物理科学与技术学院）；School of Physics, and Center for High Energy Physics, Peking University（北京大学物理学院、高能物理中心）
本文研究KN-BR黑洞的光学性质，通过零测地线分离和反向光线追踪分析光子壳、临界曲线及薄盘图像，发现电荷和磁场对图像尺寸有相反影响，为识别磁化黑洞提供理论依据。
2026-09-09 gr-qc
Light propagation in a plasma on Kerr spacetime: Separation of the Hamilton-Jacobi equation and calculation of the shadow
本文研究光在克尔黑洞周围非磁化无压等离子体中的传播。我们找到了等离子体电子密度必须满足的充要条件，以保证光线的Hamilton-Jacobi方程是可分的，即，广义卡特常数存在对于满足该条件的所有情况，我们确定光子区域，即，时空中存在球形光线的区域。球形光线是停留在球体$r = \mathrm{constant}$上的光线（在Boyer-Lindquist坐标中）。基于这些结果，我们计算了在满足分离条件的等离子体影响下的克尔黑洞的阴影。更准确地说，我们推导出一个解析公式的阴影的天空中的观察者，位于任何地方的域的外部通信的边界曲线。给出了几个算例。
2017-05-15 gr-qc
Gravitational shadow and emission spectrum of thin accretion disks in a plasma medium
本文针对ngEHT未来多频观测，构建了等离子体环境中黑洞薄吸积盘的广义相对论辐射输运模型，计算全光谱阴影与强度图，发现图像强烈依赖频率，有望提取新信息。
2025-06-24 gr-qc
Gravitational lensing and shadow around a non-minimally coupled Horndeski black hole in plasma medium
本文研究磁化冷无压等离子体中非最小耦合 Horndeski 黑洞的光偏转、光子球与阴影，并利用 Sgr A* 和 M87* 观测约束模型参数。
2025-07-23 gr-qc
The shadow of M87* black hole within rational nonlinear electrodynamics
我们考虑有理非线性电动力学与拉格朗日${\cal L} = -{\cal F}/(1+2β{\cal F})$（${\cal F}=(1/4)F_{μν}F^{μν}$是洛伦兹不变量），在[63]中提出，耦合到广义相对论。确定了规则非旋转磁性黑洞的阴影尺寸，并与事件视界望远镜合作组拍摄的超大质量M87* 黑洞的阴影尺寸进行了比较。假设黑洞质量具有纯电磁性质，我们得到了黑洞的磁荷。得到的阴影大小非常接近非正则中性史瓦西黑洞的阴影大小。因此，我们可以将超大质量M87* 黑洞解释为规则（无奇点）磁化的黑洞。
2020-09-14 gr-qc hep-th
Magnetized Letelier black hole in AdS spacetime
本文研究AdS背景下含弦云的磁化黑洞周围粒子运动，分析弦云、磁场和AdS半径对轨道及阴影的影响，为区分黑洞模型提供可观测量。
2025-05-14 gr-qc hep-th math-ph
Influence of a plasma on the shadow of a spherically symmetric black hole
我们解析地计算了等离子体对黑洞（或其他致密物体）阴影的影响。我们限制到球对称和静态的情况下，阴影是圆形的。假定等离子体是无磁化的，无压力的，我们导出了非特定球对称静态时空中球对称等离子体密度的一般公式。形式主义不仅适用于黑洞，而且，例如，到虫洞作为基本时空模型的例子，我们考虑史瓦西时空和埃利斯虫洞。特别是，我们对待的情况下，等离子体是在径向自由降落从无穷大到史瓦西黑洞。讨论了实际观测等离子体对超大质量黑洞阴影影响的前景。
2015-11-11 astro-ph.HE gr-qc
Deflection angle evolution with plasma medium and without plasma medium in a parameterized black hole
使用Keeton和Petters方法，我们确定偏转角。我们还研究了光子在非磁化冷等离子体中围绕参数化黑洞的运动。在球对称时空中，我们通过应用哈密顿方程来研究等离子体对偏转角和阴影的影响。通过分离度规和等离子体频率，从哈密顿方程中解析地导出射线。研究了等离子体的存在对参数化黑洞的偏转角和阴影的影响，它们依赖于等离子体的频率。如果等离子体频率明显低于光子频率，则光子球和阴影半径表达式可以在空间光线的值附近线性化。此外，我们还用图形分析了在等离子体频率和低密度等离子体介质的影响下，不同位置的阴影的行为。
2023-03-17 gr-qc
Shadow analysis for rotating black holes in the presence of plasma for an expanding universe
研究了无压非磁化等离子体包围的Kerr-de Sitter黑洞的阴影结构，考虑了特定的等离子体分布，分离了Hamilton-Jacobi方程，找到了光子区域.导出了描述膨胀宇宙中这样一个黑洞在视界外任意有限点上的阴影边界曲线的解析公式。我们观察到的偏差，进一步探讨通过计算在一个特定的点的曲率半径为这样的结构在等离子体的存在和不存在，并计算阴影的直径。
2021-08-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A Universal Framework for Horizon-Scale Tests of Gravity with Black Hole Shadows
Lanzhou University（兰州大学）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；China West Normal University（西华师范大学）
提出一种数值高效的框架，用于约束度规引力理论中的参数，并应用于Kerr-Bertotti-Robinson时空中的视界尺度磁场，利用EHT观测数据实现了高精度黑洞阴影建模和统计推断。
2026-05-23 gr-qc
Decoding Horizonless Spacetime: Plasma-Induced Features in a Rotating Wormhole Shadow
Presidency University（普雷西登西大学）
本文研究了旋转虫洞在等离子体环境下的阴影特性，通过分析等离子体参数和几何参数对阴影形态的影响，识别出可用于区分类似致密天体的特征。
2025-11-11 gr-qc
Viscosity effects on the shadow of a non-rotating black hole
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所）；Chanakya University（查纳克雅大学）；Departamento de Matemática da Universidade de Aveiro and Center for Research and Development in Mathematics and Applications (CIDMA)（阿威罗大学数学系及数学与应用研发中心）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）；Departamento de Astronomía y Astrofísica, Universitat de València（瓦伦西亚大学天文与天体物理学系）；Observatori Astronòmic, Universitat de València（瓦伦西亚大学天文台）；Mullard Space Science Laboratory, University College London（伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室）
研究静止磁化吸积环面中剪切粘性对非旋转黑洞阴影合成图像的影响，通过广义相对论辐射传输计算获得图像，经分析发现强磁化环面图像差异大，剪切粘性与时空曲率综合效应在特定条件下更明显，对黑洞阴影图像印记适度，动态吸积系统中影响或更显著。
2026-07-27 astro-ph.HE gr-qc
Curled orbit and epicyclic oscillation of charged particles around the weakly magnetized black hole in the presence of Lorentz violation
本文研究洛伦兹破缺下弱磁化类史瓦西大黄蜂黑洞周围带电粒子的卷曲轨道和谐振荡，并利用微类星体准周期振荡观测通过马尔可夫链蒙特卡洛算法对洛伦兹破缺参数给出严格约束。
2025-04-17 gr-qc
Shadow and Weak Gravitational lensing of rotating traversable Wormhole in Non-homogeneous Plasma Space-time
本文研究非磁化无压非均匀等离子体中旋转可穿越虫洞的零测地线、阴影与弱透镜效应，推导阴影边界和偏转角公式，并利用 M87* 观测约束喉部半径及等离子体参数。
2023-08-17 astro-ph.HE gr-qc
Kerr Black Hole Shadows in Dispersive Plasma: Frequency-Dependent Geodesics and Shadow Distortions
本研究针对克尔黑洞周围的色散等离子体环境，推导允许广义卡特常数的等离子体密度类别，计算频率相关的光子区域与阴影边界，明确阴影畸变规律及临界消失频率，为等离子体中黑洞阴影观测提供解析基准。
2025-11-19 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
How to distinguish an actual astrophysical magnetized black hole mimicker from a true (theoretical) black hole
我们提醒，在LIGO GW中观察到的衰荡特征是由新形成的致密物体的光子球（Rp= 3 M）的抖动引起的，而不是由它们的事件视界（R= 2 M）的抖动引起的。此外，GWs中晚期回波的初步证据可能是无水平致密天体的特征，而不是真空黑洞（BH）。类似地，即使对于理想BH，其阴影的半径为R_shad = \sqrt{3} Rp实际上是其光子球的引力透镜阴影。因此，具有R \geq R = 3 M的任何紧凑对象将生成类似的阴影。因此，从来没有观测到任何事件视界或任何确切的BH。还要注意，嵌入在靠近致密物体的吸积等离子体中的磁场预计具有B \sim 1/r的径向图案，而较强的BHM偶极磁场应该下降为B \sim 1/r3。因此，有人建议，可以通过研究黑洞附近磁场的径向分布来推断所谓天体物理黑洞的真实性质。但在这里，我们强调，接近BHM的表面，磁场模式显着不同的非相对论偶极子相同。特别指出，对于超紧BHM，极场比赤道场弱一个非常大的因子\sim z_s/lnz_s，其中z_s>>1是表面引力红移。我们认为，通过研究的径向变化以及显着的角度不对称的磁场结构附近的紧凑的对象，未来的观测可能会区分理论上的黑洞从天体物理BH模仿。这项研究还表明，即使一些BHM被假设拥有比磁星更强的磁场，在某些情况下，它们也可能有效地表现为具有极低磁场的环礁型中子星。
2021-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Magnetized accretion disks around Kerr black holes with scalar hair -- Nonconstant angular momentum disks
本文给出了含同步标量头发的Kerr黑洞周围磁化厚圆盘（或圆环）稳态模型的新的平衡解。这里报道的模型在很大程度上扩展了我们以前的结果的基础上沿赤道平面的比角动量的恒定径向分布。我们引入了一种新的方法来规定的磁盘的角动量分布的基础上结合以前的两个建议和计算的赤道平面外的角动量分布诉诸冯Zeipel柱的建设。我们发现，在黑洞时空的标量头发的效果可以产生显着的差异相比，如果时空是纯粹的克尔盘形态和属性。在我们的样本中，在最极端的背景多毛黑洞时空中建造的一些环面显示出引力能量密度的两个最大值的出现，这影响了盘的物理量的径向轮廓分布。本文所报道的模型可以作为初始数据，用GRMHD程序进行数值演化，以研究其稳定性。此外，它们可以作为照明源，建立克尔黑洞的阴影与标量头发，这可能有助于进一步限制无头发假设作为新的观测数据的收集。
2021-07-05 astro-ph.HE gr-qc
Magnetized accretion disks around Kerr black holes with scalar hair - I. Constant angular momentum disks
随着引力波通道和电磁波通道中新的观测数据的收集，测试黑洞的真实性质--无毛假设--将在未来几年变得越来越精确。本文研究了具有同步标量头发的Kerr黑洞的数值生成时空，并建立了它们周围磁化厚盘（或环面）的稳态模型。我们的方法假设圆盘不是自引力的，它们服从多方状态方程，它们的比角动量的分布是恒定的，并且它们是边缘稳定的，即圆盘完全填满它们的罗氏瓣。此外，与文献中现有的方法相反，我们的模型是热力学相对论的，因为流体的比焓可以采用显著大于1的值。我们研究了吸积环的形态和性质对所考虑的黑洞类型的依赖关系，从具有不同自旋参数的纯Kerr黑洞，即从Schwarzschild黑洞到接近极值Kerr黑洞，再到具有不同ADM质量和视界角速度的标量头发的Kerr黑洞.两种类型的黑洞的磁盘属性之间的比较。在这项研究中讨论的磁化，平衡盘模型的序列可以被用来作为初始数据的数值相对论代码，以调查其动态（非线性）的稳定性，并与射线跟踪代码串联使用，以获得合成图像的黑洞（即阴影）在天体物理学相关的情况下，光源是由一个发射吸积盘。
2018-11-28 astro-ph.HE gr-qc
The Effect of Quark-antiquark Confinement on the Deflection Angle by the NED Black Hole
本研究在NED黑洞框架下，借助高斯-博内定理探究夸克-反夸克禁闭对偏转角的影响，同时分析冷非磁化等离子体、轴子-等离激元对引力透镜的作用，揭示多因素相互作用对引力透镜的细致影响，助力暗物质与天体物理研究。
2024-03-11 gr-qc
Deflection of light rays by spherically symmetric black hole in dispersive medium
介质对光线引力偏转的影响在文献中被广泛讨论，最简单的非平凡情况：冷非磁化等离子体。在这篇文章中，我们将这些研究推广到具有给定折射率的任意透明色散介质的情况。本文计算了在球对称折射率介质中按一般球对称度规运动的光线的偏转角。导出了圆光轨道半径的计算公式。我们详细讨论了这些结果的性质和各种特殊情况。特别是，我们表明，乘以一个常数的折射率不影响偏转角和半径的圆形轨道。同时，色散的存在使得即使在空间均匀介质中，其轨迹也不同于真空情况。作为结果的应用之一，我们计算了大质量物体被均匀色散介质包围时真空引力偏转角的修正。作为另一个应用，我们给出了被任意折射率介质包围的黑洞阴影的计算。我们的研究结果可以作为基础的各种等离子体模型的研究以外的冷等离子体的情况。
2021-01-31 gr-qc
The Jet in the Galactic Center: An Ideal Laboratory for Magnetohydrodynamics and General Relativity
本文回顾和讨论了银河系中心超大质量黑洞候选者Sgr A* 的一些有趣的性质。在所有可能的黑洞源中，Sgr A* 的事件视界对着天空中最大的角标度。因此，它是一个主要的候选人，研究和图像等离子体过程中的强引力，它甚至允许成像的阴影所投下的事件视界。最近的毫米波VLBI和无线电定时观测以及数值GRMHD模拟现在已经提供了几个突破，使Sgr A* 重新成为焦点。首先，VLBI观测现在已经在多个频率上测量了Sgr A* 的固有大小，其中最高频率的测量已经接近黑洞阴影的尺度。此外，对无线电变化的测量显示，在22 GHz和43 GHz之间存在明显的时间滞后。大小和定时测量的组合，允许一个实际测量的流动速度和方向的磁化等离子体在几十个史瓦西半径。这些数据强烈支持一个适度的相对论外流，加速射流模型一致。这是比较最近的GRMHD模拟，显示存在一个适度的相对论流出耦合到吸积流Sgr A*。进一步的VLBI和定时观测与模拟相结合，有可能绘制出5-40史瓦西半径的速度分布图，并提供在事件视界附近出现的喷流盘系统的第一个一瞥。未来的亚毫米VLBI实验甚至能够直接对强引力下的这些过程进行成像，并直接确认事件视界的存在。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Accelerating Black Hole Image Generation via Latent Space Diffusion Models
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Lanzhou University（兰州大学）
本文提出一种基于潜在空间的扩散模型，通过物理条件生成高保真黑洞图像，显著提升生成效率和图像质量，减少计算成本四倍以上。
2026-03-13 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Magnetic field effects on spherical orbit in Kerr-Bertotti-Robinson spacetime: constraints from jet precession of M87*
Lanzhou University（兰州大学）
研究通过 M87* 辐射进动周期约束 Kerr-Bertotti-Robinson 空间中磁场对球形轨道的影响，获得磁场上限并验证强引力 regime 中磁化黑洞的探测有效性。
2026-02-03 gr-qc hep-th
Confining nonlinear electrodynamics black holes: from thermodynamic phases to high-frequency phenomena with accretion process
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；American University of the Middle East（中东美国大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
本文研究了非线性电磁动力学束缚黑洞的热力学相变及高频率准周期振荡特性，通过全相对论性流体动力学模拟显示其质量吸积率比施瓦茨希尔德高40%。
2025-12-22 astro-ph.HE gr-qc
