Black-holes and neutron stars in entangled relativity
我提出的两个结果表明，尽管它不寻常的非线性形式，纠缠相对论的现象仍然接近于广义相对论-没有任何自由参数，可以微调，以促进这一点。特别地，我给出了球荷电黑洞的解析解，以及中子星的解析解和数值解。
2022-03-21 gr-qc
Stellar oscillations in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
我们考虑了相对论性恒星在Eddington启发的Born-Infeld引力（EiBI）中的恒星振荡。为了研究特定的频率，我们通过线性化场方程推导出EiBI中控制恒星振荡的微扰方程，并通过数值计算确定EiBI，$κ$和恒星模型中耦合参数变化时的振荡频率。结果发现，频率与$κ$的值有很强的依赖关系，其中具有负的$κ$的EiBI中的频率变得更高，而具有正的$κ$的EiBI中的频率变得更低，这比广义相对论中的期望值要低。我们还发现，通过对基频的观测，可以将EiBI与$8πε_0|κ|\gtrsim 0.03$从广义相对论中区分出来，而与中子星物质的状态方程无关，其中$ε_0$表示核饱和密度，$ε_0κ$成为无量纲参数。随着对EOS的进一步限制，人们甚至可以将EiBI与$8πε_0|κ|\lesssim 0.03$和广义相对论区分开来。
2014-06-15 astro-ph.HE gr-qc
Slowly rotating topological neutron stars -- universal relations and epicyclic frequencies
随着X射线探测的日益丰富和引力波天文学研究的不断深入，强场条件下的广义相对论检验变得越来越可行，其对引力探测的重要性不可低估。为此，我们在张量-多标量引力理论中研究了慢转拓扑中子星的性质。我们探讨了转动惯量，并验证了普遍的关系，从广义相对论持有这类新的紧凑的对象。此外，我们还研究了它们的最内层稳定圆轨道（ISCO）和周转频率的性质，因为后者暗示了与观测量（如准周期X射线谱特征）的联系。
2020-06-23 astro-ph.HE gr-qc
Peculiar velocity fields from analytic solutions of General Relativity
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）
本文通过广义相对论解析解研究异常速度场，展示非相对论极限下洛伦兹变换可生成非平凡速度场，并用球对称解验证与CMB偶极子观测数据的兼容性。
2026-01-20 gr-qc
Seeing relativity -- I. Ray tracing in a Schwarzschild metric to explore the maximal analytic extension of the metric and making a proper rendering of the stars
我们提出了一个实现的射线跟踪代码在史瓦西度规。我们的目标是建立一个正确的实现特殊（像差，放大，多普勒）和一般（光的偏转，透镜，引力红移）相对论效应的数值代码，以模拟观察者以任意速度将看到附近，或可能在黑洞。我们还特别注意对星星进行令人满意的渲染。使用此代码，我们然后显示了几个未探索的功能的最大分析扩展的度量。特别是，我们研究的度量的第二个渐近区域的方面所看到的观察员穿越地平线。我们还讨论了与白洞区域相关的几个方面（即，过去的奇点），从黑洞外部、未来视界内部和过去视界内部都可以看到，这产生了最违反直觉的效果。
2018-08-31 gr-qc
Quasi-normal frequencies: Semi-analytic results for highly damped modes
黑洞的高阻尼准正常频率（QNF）通常具有（offset）} + in（gap）的形式。我们研究了Schwarzschild-deSitter（SdS）黑洞的这种现象的普遍性，考虑了一个分段Eckart（分段Poeschl-Teller）模型势，并发展了一个高阻尼准正常频率的解析"量子化条件“.我们发现，（偏移）+IN（间隙）的行为是常见的，但不是普遍的，与控制功能的表面重力的比率是否是一个有理数。我们进一步观察到，表面引力的合理比值与QNF的周期性之间的关系是非常普遍的，并且也发生在应用于各种类型的黑洞时空的不同分析方法中。这些意见是直接相关的任何物理情况下，高阻尼准正常模式是重要的。
2010-11-21 gr-qc
Analytical solutions in rotating linear dilaton black holes: resonant frequencies, quantization, greybody factor, and Hawking radiation
本文研究了旋转线性介子黑洞的引力场、电磁场、介子场和轴子场中的带电质量标量场。在这种几何中，我们将协变Klein-Gordon方程分解为径向和角向两部分，并得到了这两个方程在汇合Heun函数下的精确解。利用径向解，我们研究了共振频率、熵/面积量子化和灰体因子等问题。我们还分析了黑洞上旋转线性轨道的波解在事件视界附近的行为，并利用Damour-Ruffini-Sannan方法导出了它的Hawking温度。
2016-10-08 gr-qc
Tests of general relativity using analytic derivatives of parametrized post-Einsteinian gravitational waveforms within the Fisher-matrix framework
Chongqing University（重庆大学）
研究利用频域螺旋波形在参数化后爱因斯坦框架内推导波形导数解析表达式，用于费舍尔矩阵计算，应用于多种探测器配置，揭示非广义相对论效应约束趋势，凸显探测器网络检验引力的潜力。
2026-09-24 gr-qc
Tests of relativity using a microwave resonator
低温蓝宝石振荡器和氢脉泽的频率进行了比较，设置新的约束可能违反洛伦兹不变性。我们确定的振荡器频率的变化作为其方向（迈克尔逊-莫雷测试）和其速度（迈克尔逊-桑代克测试）相对于一个优选的帧候选人的函数。我们将Mandarin和Sexl检验理论的相应参数约束为$δ- β+ 1/2 = (1.5\pm 4.2) \times 10^{-9}$和$β- α- 1 = (-3.1\pm 6.9) \times 10^{-7}$，这相当于前者的最佳先前结果，并且代表后者的30倍改进。
2002-10-16 gr-qc
Quasinormal modes and their excitation beyond general relativity
研究带三阶曲率项的有效场论扩展中非旋转黑洞的准正态泛音频率与激发因子，发现泛音比基模对高阶导数项引入的长度尺度更敏感，并探讨了等谱性破缺。
2024-07-24 gr-qc hep-th
Electromagnetic perturbations of black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在假设电磁扰动不改变时空几何的条件下，研究了带电和荷磁黑洞的广义相对论与非线性电动力学（NED）耦合的黑洞解的电磁扰动.结果表明，与测试微扰NED电磁场有关的带电和荷磁黑洞的有效势与光子运动的有效度规有关，而与时空度规有关的线性电动力学（Maxwell）场的有效势相反.因此，相应的准正规（QN）频率也不同。作为一种特殊情况，我们研究了NED黑洞解的新族，它们在弱场极限下趋向于Maxwell场，给出了Reissner-Nordström（RN）黑洞解.我们比较了NED麦克斯韦黑洞QN谱和RN黑洞QN谱。
2018-05-01 gr-qc
Eikonal quasinormal modes of black holes beyond general relativity III: scalar Gauss-Bonnet gravity
在最近的一系列论文中，我们已经说明了程函/几何光学近似是如何用来解析计算与波动方程耦合系统相关的基本准正规模频率的，例如，在研究超越广义相对论的引力理论中的黑洞扰动时，就出现了这种情况。作为这个系列的继续，我们在这里集中讨论在标量Gauss-Bonnet引力假设的小耦合展开下的非旋转黑洞的准正规模。我们表明，轴向扰动是纯粹的张量和修改后的Regge-Wheeler方程所描述的，而极性扰动是混合标量张量字符和描述的两个耦合波方程的系统。当应用于这些方程时，程函机制导致轴向模式偏离高斯-博内特耦合常数二次阶的广义相对论结果。我们表明，这一结果是在协议的分析不稳定的圆形零轨道周围的黑洞在这个理论，使我们能够建立几何光学零测地线对应的轴向模式。对于极模的小耦合近似迫使我们考虑程函和小耦合微扰参数之间的顺序，其中之一，我们表明，通过明确的数值数据的比较，产生正确的识别准正规模式的标量张量耦合系统的波动方程。这些修正解除广义相对论简并标量和张量程函准正规模式之间的二次阶高斯-邦纳耦合的塞曼效应的方式让人想起。在一般情况下，我们的分析，程函准正规模频率（归一化到广义相对论的）同意与数值计算结果的误差$\sim 10\%$的小耦合常数的制度。（节略）
2021-09-07 gr-qc
Testing Strong-field Gravity with Quasi-Periodic Oscillations
中子星周围的准周期振荡频率被认为与致密天体的引力场的特征频率有关。在不同的变率模型中，这些包括开普勒、周转和透镜-瑟林频率，它们主要取决于恒星时空的性质。我们认为，准周期振荡的X射线通量的中子星可以用来映射外部时空的紧凑的对象，因此，导致直接测试广义相对论在强场制度。特别是，我们表明，特定的扩展广义相对论，其中的引力感受到的物质是介导的两个秩张量和标量场，可以通过当前的观测约束。
2004-05-04 astro-ph gr-qc
Perturbative quasinormal mode frequencies
本文提出通用框架，精确计算黑洞解连续变形或修改广义相对论时准正则模频率的高阶微扰修正，并分析其解析性质。
2024-02-03 gr-qc hep-th
Isospectrality breaking in the Teukolsky formalism
本研究基于修正的Teukolsky形式体系，通过推广确定宇称模式的定义并结合本征值微扰方法，揭示了修正引力中任意自旋黑洞的拟正规模等谱破缺机制，为相关引力检验研究奠定了基础。
2023-10-09 gr-qc
Quasi-normal modes ratios as agnostic test of general relativity
提出基于振铃分析和不可知模型的广义相对论新检验，通过计算频率比和阻尼时间比消除黑洞质量依赖，发现比值随自旋变化极小，且与广义相对论预测存在显著差异，为未来探测器提供有效检验方法。
2025-11-03 gr-qc
Numerical binary black hole collisions in dynamical Chern-Simons gravity
我们在超越广义相对论的高曲率理论中产生了第一个数值相对论二元黑洞引力波形。特别地，我们研究了降阶动力学Chern-Simons引力中的二元黑洞的迎头碰撞。这是产生超广义相对论波形的先驱，用于螺旋式二元黑洞系统，可用于引力波探测。然而，正面碰撞本身就很有趣，因为它们清楚地探测了最终黑洞的准正常模式光谱。因此，我们计算领先的顺序动力学陈-西蒙斯修改合并后的引力辐射的复频率。我们考虑等质量的系统，具有相同的自旋方向沿碰撞轴，导致残留的黑洞的自旋。我们发现修改的准正常模式频谱的复杂频率的行为作为一个幂律与自旋的残余物，而不是退化与克尔黑洞的任何质量和自旋的频率。我们讨论这些结果的背景下测试广义相对论与引力波的观测。
2019-11-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Seeing Relativity -- III. Journeying within the Kerr metric toward the negative gravity region
在本文中，我们研究了克尔度规的一些功能，从分析和视觉的角度来看，在各种情况下进行精确的光线跟踪。我们专注于功能，是唯一的最大解析扩展的克尔度量相比，史瓦西，甚至Reissner-Nordström一个。大量的新的，但未被探索的现象出现，特别是关于有界零测地线的结构和方面的负重力区域，其视觉特征显示从外部和内部。
2020-08-17 gr-qc
Seeing relativity -- II. Revisiting and visualizing the Reissner-Nordström metric
在本文中，我们研究的Reissner-Nordström度规的一些功能，从分析和视觉的角度来看。我们进行了精确的射线追踪和研究在各种情况下的零测地线。我们关注的问题包括（i）与史瓦西情况的比较，（ii）裸奇点情况，其中，如果电荷不是太大，尽管度量中没有视界，但图像上会出现一些暗壳，以及（iii）虫洞穿越情况，即，一个直观的探索的最大解析扩展的度量。
2018-12-19 gr-qc
Gravitational waves from core collapse of rotating very-massive stars: 3D numerical relativity computation
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所））；Kyoto University（京都大学）；Tohoku University（东北大学）
该研究通过三维数值相对论模拟旋转大质量恒星核心坍缩，发现黑洞无量纲自旋超0.8时会形成大质量吸积盘，其非轴对称形变产生的引力波可被下一代探测器探测，还对比了轴对称与非轴对称坍缩的引力波信号差异。
2026-09-02 astro-ph.HE gr-qc
High-overtone fits to numerical relativity ringdowns: beyond the dismissed n=8 special tone
在广义相对论中，由不带电黑洞合并产生的残余物体是克尔黑洞。接近这一最终状态是通过发射一列被称为黑洞衰荡的晚期训练辐射来实现的。衰荡的形态是由一个可数的无限组阻尼正弦曲线，其复杂的频率完全由最终黑洞的质量和自旋。最近的研究结果主张，振铃波形从数值相对论可以完全描述从峰值的应变向前，如果准正常模式模型与$N_{max}=7$泛音使用。在这项工作中，我们将这种分析扩展到模型与$N_{max}\geq 7$到$N_{max}=16$泛音探索参数偏差的最终质量和最终自旋拟合nonprecessing二元黑洞模拟从SXS目录。为此，我们计算了克尔时空特殊的$(l=m=2, n=8,9)$泛频的自旋权重$-2$准简正模频率和角分离常数。我们发现，总的$N_{max}\sim 6$泛音平均足以模拟振铃开始在峰值的应变，虽然约$21\%$的情况下，研究至少需要$N_{max}\sim 12$泛音，以达到相当的精度上的最终状态参数。考虑来自较早或较晚时间点的波形，我们发现在每种情况下都可以达到非常相似的最大精度，发生在不同数量的泛音$N_{max}$处。我们提供了新的误差估计的SXS波形的基础上的外推和分辨率的引力波应变的不确定性。最后，我们观察到大量的不稳定性的最佳拟合振幅的音调超出基本模式和第一泛音的值，然而，不影响显着的质量和自旋的估计。
2022-01-07 gr-qc
High-overtone ringdown fits: start time, no-hair tests, and correlations
California Institute of Technology（加州理工学院）；LIGO Laboratory, California Institute of Technology（LIGO实验室，加州理工学院）；Gustavus Adolphus College（古斯塔夫斯阿道夫斯学院）
本文研究高阶谐波在环形震荡拟合中的实际效用，探讨其对起始时间、无发测试及相关性的影响，并通过贝叶斯方法分析高阶谐波振幅与相位的相关性。
2025-12-08 astro-ph.HE gr-qc
Spectral method for metric perturbations of black holes: Kerr background case in general relativity
本文提出 METRICS 谱方法，在不解耦或分离线性化 Einstein 方程的情况下同时求解 Kerr 黑洞度规微扰，并以高精度获得准正常模频率。
2024-03-04 astro-ph.IM gr-qc
Strong Gravity Effects of Rotating Black Holes: Quasiperiodic Oscillations
我们在广义相对论和膜世界引力中探讨了旋转黑洞时空中测地线运动的强引力效应。我们集中在三个基频方面的运动的描述：轨道频率，径向和垂直周转频率。对于Kerr黑洞，我们对最内层稳定圆轨道及其外的径向周转频率以及径向周转频率达到最高值的特征稳定轨道上的这些频率进行了详细的数值分析。我们发现一类稳定轨道的周转频率值与某些黑洞双星双峰准周期振荡（QPO）的观测频率值有很好的定性一致性。我们还发现，在特征稳定的圆形轨道，径向（或垂直）周转频率有最大值，垂直和径向周转频率表现出约2：1的比例，即使在近极端旋转的黑洞的情况下。接下来，我们对旋转膜世界黑洞的基频进行了类似的分析，并论证了这种角动量超过广义相对论中Kerr界的负潮汐荷黑洞的存在并不与高频QPO的观测相矛盾。
2013-02-02 astro-ph.HE gr-qc
Relaxations of perturbations of spacetimes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
考虑了广义相对论（GR）与非线性电动力学（NED）耦合的三种著名的正则精确解，即Maxwell正则时空、Barthel正则时空和Hayward正则时空，它们既可以描述正则黑洞，也可以描述无视界几何.通过与Schwarzschild时空和Reissner-Nordström时空的弛豫时间的比较，估计了黑洞和无视界时空的标量、电磁和引力微扰的弛豫时间.它已被证明，所考虑的几何在GR耦合到NED从来没有消失的圆形光子轨道，并考虑到这一事实，这些时空总是振荡的电磁扰动与准正规频率（QNF）。此外，我们已经表明，在程函制度的电磁扰动可以是一个强大的工具，以确认（i）光线不遵循零测地线在NED的弛豫率;（ii）如果底层的解决方案有一个正确的弱场限制麦克斯韦电动力学（LED）的圆形光子轨道的角速度。
2019-03-09 gr-qc
The Overlap of Numerical Relativity, Perturbation Theory and Post-Newtonian Theory in the Binary Black Hole Problem
吸引和合并的双黑洞是有希望的引力辐射源。这类系统的轨道运动和引力波发射可以用广义相对论中的各种近似方案和数值方法来模拟：后牛顿形式主义、黑洞微扰理论、数值相对论模拟和有效的单体模型。我们回顾了最近的工作，在多个接口的这些分析和数值技术，强调使用坐标不变的关系进行有意义的比较。这样的比较提供了独立的检查的有效性的各种计算，他们通知的发展，一个通用的，半解析模型的二元动力学和引力波发射，他们帮助划定各自的域的有效性的每一种近似方法。例如，最近的几个比较表明，微扰理论可能会在比以前认为的更广泛的物理问题中找到应用，包括中等质量比和可比质量黑洞双星的辐射螺旋。
2014-10-03 gr-qc
Analytic One-loop Scattering Waveform in General Relativity
Institut de Physique Théorique, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（理论物理研究所，法国原子能与替代能源委员会，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Padova and INFN Sezione di Padova（帕多瓦大学物理与天文系，意大利国家核物理研究院帕多瓦分部）
该研究利用特定计算框架，得到广义相对论中速度任意阶、到二阶$G^3 M^3 /r b^2$的解析散射波形，还数值计算了到$G^4$阶的辐射功率谱，为相关数值研究提供了合适的波形表示。
2026-08-12 gr-qc hep-th
Agnostic black hole spectroscopy: Quasinormal mode content of numerical relativity waveforms and limits of validity of linear perturbation theory
本研究通过不可知与非不可知振铃模型拟合数值相对论波形，发现高阶泛音非物理，物理振铃模型需含高阶多极、模混合及非线性模，且主多极第一泛音仅在峰值后出现。
2023-11-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Perturbations and quasinormal modes of black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；School of Electrical Engineering and Computer Science, National University of Sciences and Technology（国立科技大学电气与计算机工程学院）；Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University（哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）
研究爱因斯坦-布龙尼科夫黑洞在标量、电磁和引力扰动下的准正则谱和时域演化，发现非线性电动力学导致等谱性破缺，频率随磁荷增加，并证实其线性稳定性，为引力波观测检验正则黑洞提供依据。
2026-09-15 gr-qc
Accurate waveform models for gravitational-wave astrophysics: synergetic approaches from analytical relativity
引力波天体物理学是一个蓬勃发展的领域。自从2015年9月14日从一个双星黑洞中发现了具有里程碑意义的GW以来，LIGO-Virgo合作已经报道了几个致密天体双星。这些事件携带着天体物理学和宇宙学的信息，从黑洞和中子星是如何形成的，中子星是由什么组成的，宇宙是如何膨胀的，并允许在高度动态的强场制度中测试广义相对论。GW天体物理学的目标是尽可能准确地提取这些信息。然而，这只有在用于检测和分析GW的工具和技术足够先进的情况下才有可能。GW搜索的一个关键方面是波形模型，它封装了我们在特定参数集下对引力辐射的最佳预测，并且需要与数据交叉相关以提取GW信号。波形必须非常准确，以避免遗漏数据中的重要物理，这可能是回答GW天体物理学基本问题的关键。当前LIGO-Virgo探测器的不断改进，下一代地基探测器（如爱因斯坦望远镜或宇宙探测器）的开发，以及激光干涉仪空间天线（LISA）的开发，都需要精确的波形模型。（节录）
2022-11-03 gr-qc
Analytical correspondence between shadow radius and black hole quasinormal frequencies
我们考虑了最近由事件视界望远镜观测到的黑洞阴影所带回的拟正规模和测地量的等价性。利用WKB方法得到了程函极限下的拟正规频率实部与黑洞阴影半径之间的解析关系。我们分别用$4$和$D$维中的两个黑洞族验证了这种对应关系。
2020-05-19 gr-qc hep-th
Eikonal quasinormal modes of black holes beyond general relativity II: generalised scalar-tensor perturbations
黑洞“光谱学”，即通过引力波观测确定准正规模频率，是检验黑洞广义相对论性质的一种强有力的技术。在超越广义相对论的引力理论中，受扰动的黑洞通常由一组张量场和额外标量/矢量自由度的耦合波方程描述，从而导致理论特定的准正规模谱。在本文中，我们使用程函/几何光学近似获得的频率和阻尼率的基本准正规模式的广义，理论不可知的方程组描述耦合标量-张量扰动的球对称黑洞的解析公式。代表我们最近的工作的一个扩展，本模型包括一个大规模的标量场，耦合通过场的导数和一阶框架拖动旋转校正。离开球对称，我们考虑在一般的静态轴对称时空的标量波动方程的简单模型，并使用程函近似计算与赤道和非赤道光子环的准正规模式。
2020-03-02 gr-qc
Binary Black Hole Coalescence in Semi-Analytic Puncture Evolution
用一种新的方法半解析地研究了双黑洞合并问题。我们的处方采用了保守的骨架哈密顿量，描述了轨道布里-林德奎斯特虫洞（在数值相对论中称为穿孔）在无波截断的爱因斯坦场方程[G. Faye，P. Jaranowski和G. D { \bf 69}，124029（2004）]。在Burke-Thorne规范结构中，我们以透明的Hamilton方式，借助准圆轨道上致密双星的3.5PN精确角动量通量，将引力辐射反应的影响纳入到上述骨架动力学中，得到了一个半解析的黑洞双星合并模型的穿刺演化.利用3.5PN阶TaylorT 4近似，我们对等质量双黑洞的引力波相位演化与数值相对论中的方法进行了{ \it一阶}比较.这种比较表明，修改后的伊顿反应动力学，采用灵活的参数，将需要防止我们的计划和数值相对论之间的失相，类似于在有效的一体化方法所追求的。我们还提供了一个粗略的估计引力波形与二进制黑洞合并的方法。
2008-03-16 gr-qc
An improved analytical description of inspiralling and coalescing black-hole binaries
我们提出了一个分析的形式主义，在连续的一体化框架内，预测引力波信号的吸入和合并黑洞二进制同意，在数值误差范围内，与目前最准确的数值相对论模拟的结果为几个不同的质量比。在等质量的情况下，我们的形式主义预测的引力波能流与最精确的数值相对论能流在数值误差范围内一致。我们认为，我们的形式主义打开了一个现实的可能性，构建一个足够准确的，大银行的引力波模板，需要检测和数据分析（非旋转）合并的二元黑洞。
2009-03-19 gr-qc
Quasi normal modes of a Casimir--like traversable wormhole through the semi-analytical WKB approach
在这项工作中，我们实现了半解析WKB方法来探索行为的一个标量场的遍历虫洞空间-时间与卡西米尔-类似的复杂性报告在Eur。《物理学杂志》82，420（2022）。我们估计的误差计算的准正常频率的标量场在每一个订单的WKB和最好的精度顺序是不唯一的。我们计算最小估计误差的拟正规频率的值。作为一个旁白，我们发现，拟正规模式频率的虚部接近零的基本模式模仿所谓的准共振观察到的大量标量场在Reissner-Nordström背景。
2023-02-17 gr-qc
Mapping between black-hole perturbation theory and numerical relativity: gravitational-wave energy flux
本研究验证了Islam等人提出的α-β映射可推广至双黑洞引力波能流，找到对应缩放参数使BHPT能流与NR结果对齐，并探究了参数与BHPT次级黑洞有限尺寸修正的关联。
2023-10-09 gr-qc
Quasinormal modes of slowly-rotating black holes in dynamical Chern-Simons gravity
LIGO/Virgo合作探测到来自致密双星合并的引力波，这是第一次，使我们能够在其强大的，动态的和非线性的区域测试相对论引力，从而打开了一个新的舞台，以对抗广义相对论（及其修正）对观测。我们考虑一个理论，它通过引入一个耦合到宇称违反曲率项的标量场来修改广义相对论，该曲率项被称为动力学陈-西蒙斯引力。在这个理论中，旋转的黑洞不同于广义相对论的黑洞，因此可以作为这个理论的探针。研究了自旋超前阶的动态Chern-Simons引力场中黑洞的线性引力标量扰动，得到了描述扰动引力场和标量场演化的扰动场方程，用直接积分法数值求解了这些方程，计算了主多极子和高阶多极子的准正规模频率，并将它们列成表格，（iii）找到这些旋转黑洞是线性稳定的强有力证据;（iv）根据自旋和Chern-Simons耦合参数，给出了引力和标量准正规模频率的不同多极子的一般拟合函数。我们的结果可以用来验证小自旋残余物的数值相对论模拟的黑洞双星在动力学陈-西蒙斯引力和铺平道路，为未来的测试这个理论与引力波衰荡观测。
2022-06-14 gr-qc
Note on the character of the generic rotating charged regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
该研究验证了用替代Newman-Janis算法得到的广义相对论耦合非线性电动力学的旋转荷电正则黑洞解，仅存在10⁻²量级的拉格朗日量行为偏差，可作为天体物理中足够精确的近似解使用。
2017-12-13 gr-qc
Spherical Evolution of the Generalized Harmonic Gauge Formulation of General Relativity on Compactified Hyperboloidal Slices
本文基于双叶层方法在球对称下用广义调和规范数值演化紧致化双曲初值问题，覆盖规则中心、黑洞切除及标量场坍缩，并验证收敛性与 Schwarzschild 扰动理论结果。
2024-09-04 gr-qc
General Relativity coupled with Non-Linear Electrodynamics: results and limitations
本文讨论了如何利用非线性电动力学（NED）生成爱因斯坦方程（EE）的黑洞解。我们讨论了一般NED解决方案的物理性质，恢复第一定律。然后，我们说明了一般机制，并讨论了一些具体的情况下，发现一个生成拉格朗日（一个特定的解决方案）只需要解决一个代数方程（我们研究了一些分析情况）。最后，我们认为NED范式，虽然自洽，是不是研究规则黑洞的最佳工具。
2016-01-19 gr-qc
Quasi-toroidal oscillations in rotating relativistic stars
本文在广义相对论的框架下研究了慢转恒星中的类环形振荡。与牛顿情形不同，即使对于均匀旋转，旋转速率的一阶振荡频率也不是单一值。所有r模的振荡频率都是纯中性的，并形成限于一定范围的连续谱。允许的频率由扰动和背景平均流之间的共振条件确定。共振频率随半径的变化符合广义相对论拖曳效应。
1997-09-02 gr-qc
Uncertainty in hybrid gravitational waveforms: Optimizing initial orbital frequencies for binary black-hole simulations
本文提出了一种估算具有任意物理参数的二元黑洞系统引力波形混合模型中不确定性的一般方法，并由此估算数值-相对论模拟中允许的最高初始轨道频率，以使组合的解析和数值波形满足一定的最小期望精度。这种估计的关键优势在于，不需要在参数空间的相关区域进行预先的数值模拟，这意味着这些技术可以用于指导未来的工作。该方法被证明为极端的物理参数的选择。结果表明，最佳的初始轨道频率大致线性依赖于二进制的质量，因此有用的精度标准必须明确地依赖于质量。结果表明，精确估计高级LIGO数据中恒星质量黑洞双星的参数或校准用于检测的波形将需要比目前可用的更长的数值模拟或更准确的后牛顿近似-或两者兼而有之-特别是对于具有高自旋的可比质量系统。
2011-08-31 gr-qc
Exact black strings and p-branes in general relativity
我们给出了一组新的具有负宇宙学常数的广义相对论的解析解，它描述了任意维数的黑弦和黑p-膜，$D$。的解决方案是支持最低限度的耦合，自由标量场，携带有限的能量密度。
2017-08-09 gr-qc hep-th
Disk collapse in general relativity
无碰撞粒子均匀圆盘的径向坍缩可以在牛顿引力中解析地求解。然而，要在广义相对论中解决这个问题，就需要数值相对论的完整机制。盘的坍缩是最简单的问题，它表现出强场引力的两个最重要和最具挑战性的特征：黑洞的形成和引力波的产生。我们对几种不同的相对论盘系统进行了动力学计算。我们探讨了平衡盘中的环不稳定性的增长，以及它们如何被足够的速度色散抑制。我们计算了振荡圆盘和经历引力坍缩的圆盘到黑洞的波形。对圆盘坍缩成黑洞的研究也应该有助于发展数值相对论的新技术，例如黑洞时空的视视界边界条件。
1994-05-25 gr-qc
Generic rotating regular black holes in general relativity coupled to nonlinear electrodynamics
在非线性电动力学和广义相对论的耦合下，基于最近引入的与电荷或磁荷相关的球对称一般规则黑洞时空，构造了规则旋转黑洞和无视界时空，对于特殊的时空参数值，这些时空约化为Barthel时空和Hayward时空.我们发现，弱和强的能量条件违反了这些通用的旋转黑洞的柯西视界内。给出了旋转黑洞与无视界时空的边界，确定了黑洞的视界和能层的边界。我们介绍了分离的卡特方程的测地线运动在这些旋转时空。对于最有趣的新类的规则时空，对应的磁荷的麦克斯韦场在弱场极限的非线性电动力学，我们确定的结构的圆形测地线，并讨论其性质。研究了中性粒子围绕“麦克斯韦”旋转规则黑洞沿稳定圆形轨道运动的周转星运动。我们表明，由遥远的观察者测量的周转频率和有关的中性测试粒子的振荡运动沿着稳定的圆形轨道周围的旋转奇异和定期麦克斯韦黑洞总是小于克尔时空。
2017-04-24 gr-qc
Computational General Relativity in the Wolfram Language using Gravitas I: Symbolic and Analytic Computation
本文提出开源 Wolfram Language 计算广义相对论框架 Gravitas，重点介绍其符号子系统的几何、张量与微分几何能力，以及解析和数值求解 Einstein 场方程的方法。
2023-08-15 cs.SC gr-qc
Neutral Points of Oscillation Modes along Equilibrium Sequences of Rapidly Rotating Polytropes in General Relativity --- Application of The Cowling Approximation ---
本文将相对论性Cowling近似应用于均匀旋转广义相对论性多面体的非轴对称无穷小振荡。本文研究了在引力辐射驱动的长期不稳定性分析中起重要作用的低阶f模的频率，并确定了沿旋转多面体平衡序列的模的中性点。由于这种近似随着恒星的相对论性增强和/或自转速度加快而变得更加精确，我们将能够分析中子星的自转周期如何受到这种不稳定性的限制。估计了由于忽略度量扰动而可能引起的中性点确定误差。
1997-06-25 astro-ph gr-qc
Testing General Relativity using Quasi-Periodic Oscillations from X-ray Black Holes: XTE J1550-564 and GRO J1655-40
我们使用相对论性岁差模型（RPM）（Stella et al. 1999 a）和Rossi X射线定时探测器的准周期振荡（QPO）观测结果来推导对这些源的黑洞性质的约束，并在强场区域测试广义相对论（GR）。我们扩展了Motta等人（2014 a，b）概述的技术，使用同时测量的QPO对，而不是三胞胎，并扩展了基础时空度量，以限制对天体物理学黑洞的GR预测的潜在偏差。为了做到这一点，我们修改RPM模型的Kerr-Newman-deSitter时空和模型的径向，黄道和垂直频率的变化。我们比较我们的模型与XTE J1550-564和GRO J1655-40的X射线数据，使用强大的统计技术来约束黑洞的参数和GR的偏差。对于这两个源，我们约束特定的GR偏差小于千分之一。
2021-09-15 astro-ph.HE gr-qc
Torsional oscillations of neutron stars in scalar-tensor theory of gravity
本文在相对论Cowling近似下，用标量-张量引力理论研究了中子星的扭转振荡。我们采用真实的中子星核壳状态方程，计算了无扰动的中子星模型。对于允许自发标量化的标量-张量理论，地壳厚度可以比广义相对论小得多。我们推导了描述扭转振动的标量-张量理论的微扰方程，并求解了相应的本征值问题，得到了扭转振动的频率。对于标度化恒星模型，基模（泛音）频率变得比广义相对论中的小（大）。如果微物理效应不因标量化等强重力效应而退化，则扭振频率可提供地壳微物理的信息。为了解决这个问题，我们考虑两种不同的模型的状态方程的地壳，我们看看电子屏蔽的影响。扭转振荡频率的标量化的影响原来是小于微观物理的不确定性，所有的自发标量化模型允许的二元脉冲星观测。我们的研究表明，无论是否发生自发标度化，巨大耀斑后的准周期振荡（QPO）观测都可以用来约束中子星壳的微观物理。
2014-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Gravity with Quasi Periodic Oscillations from accreting Black Holes: the Case of Einstein-Dilaton-Gauss-Bonnet Theory
在吸积黑洞发射的X射线流中观察到的准周期振荡（QPO）与视界附近发生的现象有关。未来的超大面积X射线仪器将能够以非常高的精度测量QPO频率，从而探测这个强场区域。通过使用相对论进动模型，我们展示了QPO频率可以用来测试广义相对论对那些替代理论的重力预测偏离经典理论在强场制度的方式。我们认为最好的动机强曲率修正广义相对论，即爱因斯坦-膨胀-高斯-邦纳理论，并表明，检测QPO的预期灵敏度的建议欧空局M级任务LOFT将设置最严格的约束参数空间的这个理论。
2015-02-10 astro-ph.HE gr-qc
Torsional oscillations in tensor-vector-scalar theory
在Cowling近似下，研究了张量-矢量-标量（TeVeS）理论中相对论恒星的扭转振荡. TeVeS中的谱特征与广义相对论中的谱特征非常相似，但TeVeS中的扭转频率比广义相对论中预期的要大。我们发现，与极宇称流体振荡相比，TeVeS中的扭转频率强烈依赖于引力理论。由于基频对引力理论和物态方程的依赖性不同于泛音的依赖性，因此，在强场区，借助于恒星质量的观测，通过观测这种类型的振荡，有可能区分TeVeS和GR。
2011-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Modeling the source of GW150914 with targeted numerical-relativity simulations
2015年秋天，两个LIGO探测器测量到了引力波信号GW 150914，它起源于一对合并的黑洞。在振幅达到最大值之前的最后0.2秒（大约8个引力波周期），观测到的信号的振幅和频率从35 Hz上升到150 Hz。正如广义相对论所预言的那样，黑洞合并的理论引力波信号只能通过完全的数值相对论来计算，因为在合并时刻附近，解析近似是失败的。此外，GW150914几乎相等的质量、中等的自旋和少量的轨道，用现代数值相对论代码来模拟特别简单和有效。在本文中，我们报告了GW150914的建模与数值相对论模拟，使用黑洞质量和自旋与LIGO的测量推断一致。特别是，我们采用了两个独立的数值相对论代码，使用完全不同的分析和数值方法来模拟相同的合并黑洞和计算发出的引力波形，我们发现两个独立的代码产生的波形之间的极好的协议。这些结果证明了当前和未来研究的有效性，影响和潜力，使用快速响应，有针对性的数值相对论模拟，以更好地理解引力波观测。
2016-07-19 astro-ph.HE gr-qc
Testing General Relativity with Individual Supermassive Black Hole Binaries
Yale University（耶鲁大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理中心，西蒙斯基金会平顿研究所）
本文提出利用连续引力波信号测试超越广义相对论的引力理论，通过分析脉冲星计时阵列中的干涉相关性，探讨额外极化态、修改色散关系和双折射等偏离广义相对论的特征。
2026-08-04 astro-ph.HE gr-qc
The large D limit of General Relativity
广义相对论在时空维度D是无限的这一极限上进行了极大的简化：它简化为一种非相互作用粒子的理论，这种粒子的半径有限，但截面却小得几乎消失，它们既不发射也不吸收任何有限频率的辐射。非平凡的黑洞动力学发生的长度尺度是视界半径的1/D倍，频率是视界半径的倒数的D倍。由于视界附近引力势的梯度很大，在大D处尺度的分离使得黑洞动力学理论有效。本文将这种描述推广到一维的首阶，并解析地计算了无质量标量场的标量吸收几率。我们解决了下一个到下一个到领先的顺序的黑膜不稳定性，非常准确的结果，提高了以前的近似与其他方法。这些例子表明，可以制定在任意数量的维度的问题可能是易于处理的分析形式，并非常有效地，所以，在大D扩展。
2013-05-31 gr-qc hep-th
