Initial data for black hole collisions
我描述了爱因斯坦真空方程，可以代表两个黑洞碰撞的初始数据的建设。我强调主要的物理概念。
2002-12-09 gr-qc
Head-on collision and merging entropy of black holes: reconsideration of Hawking's inequality
我们计算了在黑洞的正面碰撞中有多少能量可以转化为引力辐射。从黑洞热力学的观点出发，结合碰撞黑洞的合并熵，用黑洞视界面积定理估计了它。然后我们得到了引力辐射能量比的一个上界，这个上界比Hawking最初导出的上界要小。这一估计与低能和高能迎头碰撞的数值研究结果并不矛盾，这一事实意味着合并黑洞的热力学需要合并熵的贡献。
2013-04-23 gr-qc
Collision of spinning black holes in the close limit: The parallel spin case
本文利用旋转黑洞的一阶微扰理论（Teukolsky形式）研究了具有平行自旋的黑洞的碰撞。假设黑洞彼此靠近，最初没有助推，旋转缓慢。我们估计的性质，从这样的碰撞释放的引力辐射。Gleiser { \em et al.}最近研究了同样的问题。在Zerilli微扰形式主义的背景下，我们的波形、辐射能量和角动量的结果与该工作中提出的结果非常一致。
2002-08-23 gr-qc
Embedding initial data for black hole collisions
我们讨论了两个黑洞迎头碰撞问题的初始数据可视化的等距嵌入图。明确提出了最好的研究初始数据，Misner几何的嵌入图的构建问题。我们提出了一个部分解决方案的嵌入图，并讨论有关的问题，完成解决方案。
1994-09-21 gr-qc
Making use of geometrical invariants in black hole collisions
我们考虑曲率不变量的背景下，黑洞碰撞模拟。特别是，我们提出了一个简单而优雅的Weyl不变量I和J的组合，{ \sl专业指数} ${\cal S}$。在黑洞扰动的背景下，$\cal S$提供了一个测量理想克尔黑洞时空的扭曲大小的方法。在众所周知的轴对称黑洞碰撞的例子中的显式计算表明，这个量可以作为一个有用的工具，用于预测在这种情况下微扰动力学提供了一个准确的估计的辐射波形和能量。这使得${\cal S}$特别适合于研究从非线性到线性动力学的过渡，以及对数值结果的不变解释。
2000-03-08 gr-qc
Conserved quantities in a black hole collision
利用H的空间无限表示，计算了Brill-Lindquist初始数据发展所对应的时空Newman-Penrose常数。弗里德里希Brill-Lindquist初始数据集代表了两个非旋转黑洞的正面碰撞。在这种情况下，获得一个非零常数。它的值是由两个黑洞的质量和两个黑洞之间距离的平方的乘积给出的。这个常数在零无穷大范围内保持其值，因此它提供了碰撞过程后期演化的信息。特别是，有人认为，常数的大小提供了关于黑洞碰撞后时空中所含剩余辐射量的信息。
2001-05-28 gr-qc
New Coordinate Systems for Axisymmetric Black Hole Collisions
我们描述了一个数值网格生成过程，以构建新的正交坐标系，特别适合于二元黑洞时空类。新的坐标提供了一种替代方法，传统的卡德尔坐标，除了提供一个潜在的更稳定和灵活的平台，以扩展以前的计算的二进制黑洞碰撞。
1997-11-06 gr-qc
Notes on extraction of energy from an extremal Kerr-Newman black hole via charged particle collisions
所谓的BSW效应是在黑洞附近进行高能试验粒子碰撞的理想情况;如果黑洞是极端的，并且其中一个粒子被微调，质心碰撞能量可以任意高。最近的研究表明，只要黑洞和逃逸粒子都是带电的，在这个过程中产生的逃逸粒子的能量在给定的近似下也可以是任意高的，而不管黑洞的电荷有多小。我们重新审视这些结果，并表明，它们也是兼容的极端克尔-纽曼黑洞的赤道平面运动的情况下的微观粒子的属性。
2022-02-26 gr-qc
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
Black-hole head-on collisions in higher dimensions
黑洞的碰撞和高维时空中引力辐射的发射在各个研究领域都很有意义，包括规范-引力对偶性，TeV引力情景对层次问题的解释，以及广义相对论的高维极限。本文在广义相对论中，采用$4 \leq D\leq 10$时空维，数值模拟了非自旋不等质量黑洞从静止开始的迎头碰撞。我们将引力波辐射的能量和线动量与极端质量比极限下的微扰预测进行了比较，证明了黑洞微扰理论在这种情况下的强度和局限性。
2017-12-11 gr-qc
The two-phase approximation for black hole collisions: Is it robust?
最近亚伯拉罕和库克设计了一种方法来估计总辐射能量产生的碰撞遥远的黑洞通过应用牛顿演化的洞到一个共同的明显的地平线形成的两个黑洞周围的点，随后应用史瓦西微扰技术。尽管他们的方法很粗糙，但他们在正面碰撞情况下的结果却令人惊讶地准确。在这里，我们利用简单的辐射能量公式设计的黑洞碰撞的接近缓慢的近似来测试亚伯拉罕-库克的结果如何强烈地依赖于选择的时刻时，从牛顿的演化方法切换到广义相对论的演化。我们发现他们的结果是稳健的，并不强烈依赖于这种选择。
1997-01-15 gr-qc
Collision of spinning particles near BTZ black holes
研究了Bañados-Teitelboim-Zanelli（BTZ）黑洞附近自旋粒子的碰撞性质.我们的结果表明，虽然当两个进入的粒子中有一个具有临界角动量时，它们的质心能量会发生发散，但是由于类时约束的破坏，具有临界角动量的粒子不可能存在于视界之外.进一步的详细研究表明，在极端旋转BTZ黑洞附近，只允许具有亚临界角动量的粒子存在，并且在临界角动量极限内，相应的碰撞质心能量可以任意大.
2019-12-31 gr-qc
Energy and angular momentum radiated for non head-on binary black hole collisions
研究了具有非零总角动量的双黑洞系统可能产生的总辐射能量。对于所考虑的场景，我们发现总辐射能量不超过1%。此外，我们还探讨了引力辐射场和角动量在这一过程中的变化。
2002-09-17 gr-qc
The Head-On Collision of Two Equal Mass Black Holes Peter Anninos
研究了两个等质量非旋转黑洞的迎头碰撞。各种初始配置进行了研究，包括最初由一个共同的视视界包围的孔，以约$20M$，其中$M$是一个单一的黑洞的质量分开的孔。我们提取了碰撞产生的$\ell = 2$和$\ell=4$引力波形。在所研究的所有情况下，最后一个黑洞的简正模在光谱中占主导地位。辐射的总能量使用几种独立的方法计算，通常小于$0.002 M$。我们还讨论了一种分析方法来估计总的引力辐射的碰撞中发出的广义点粒子动力学占有限的大小和内部动态的两个黑洞。用黑洞的膜模型分析了视界潮汐形变的影响。我们发现很好的数值结果和分析估计之间的协议。
1994-08-31 gr-qc
Adaptive mesh refinement approach to construction of initial data for black hole collisions
黑洞碰撞的初始数据构造使用保角成像方法和一种新的自适应网格细化技术，一个完全线程树（FTT）。我们开发了一个二阶精度的方法来解决的约束方程的非均匀细化的高分辨率笛卡尔网格，包括二阶精度处理边界条件的黑洞的喉咙。算例结果表明，随着数值分辨率的提高，解是收敛的。与均匀网格相比，基于FTT的网格细化将所需的内存和计算机时间减少了几个数量级。这开辟了使用笛卡尔网格非常高的分辨率模拟黑洞碰撞的可能性。
1999-05-20 gr-qc
Head-on collision of ultrarelativistic charges
考虑两个以光速运动的带相反电荷的点粒子的迎头碰撞。从单电荷场出发，我们第一步导出了匀加速电荷在无限加速极限下产生的场。在此基础上，我们详细计算了两个电荷迎头碰撞所产生的辐射爆发，并讨论了它的分布结构。我们研究的动机来自于两个超相对论性粒子（黑洞）的迎头碰撞最近引起了新的兴趣。
2003-07-04 gr-qc
On the collisions between particles in the vicinity of rotating black holes
研究了旋转黑洞引力场粒子的散射问题。结果表明，无论是极值黑洞，还是非极值黑洞，质心系统中粒子的散射能都可以得到很大的值。提取碰撞后的能量进行了研究。结果表明，由于彭罗斯过程的粒子逃逸的能量在无限大的孔可以是大的。解决了高能粒子从黑洞逃逸问题中的矛盾。
2014-11-03 gr-qc
Collisional Penrose process with spinning particles in braneworld black hole
研究了极端膜世界黑洞的Penrose过程。我们分析了两个大质量自旋粒子在视界附近碰撞的彭罗斯过程。通过计算这一过程的最大能量提取效率，发现最大能量提取效率随膜世界黑洞波浪形电荷参数$d$的减小而增大。有趣的是，对于$d$的负值，效率甚至可以大于克尔情况。
2021-08-11 gr-qc
The Collision of Two Black Holes
研究了两个等质量非旋转黑洞的迎头碰撞。我们考虑了一系列的情况下，从一个共同的地平线包围的孔孔最初分开约$20M$，其中$M$是每个孔的质量。我们确定的波形和能量辐射的$\ell = 2$和$\ell=4$波碰撞产生的。在所研究的所有情况下，最后一个黑洞的简正模在光谱中占主导地位。我们还估计分析的总引力辐射发射，考虑到潮汐加热的地平线使用膜范例，和其他影响。对于这个问题，我们第一次能够比较解析计算，黑洞微扰理论，和强场，非线性数值计算，我们发现很好的协议。
1993-09-14 gr-qc
On particle collisions near Kerr's black holes
研究了旋转黑洞引力场粒子的散射问题。得到了质心系中粒子散射能的表达式。结果表明，无论是极值黑洞，还是非极值黑洞，质心系统中粒子的散射能都可以得到很大的值。结果表明，要实现无限能量碰撞，不仅需要坐标时间的无限区间，而且需要自由下落粒子本征时间的无限区间。
2010-07-19 gr-qc
Collision of particles near charged MSW black hole in 2 + 1 dimensions
本文研究了2+1维荷电Mandal-Sengupta-Wadia（MSW）黑洞视界附近粒子的动力学行为.结果分析了零测地线和类时测地线的角动量和势能。在极端情况下，我们还估计了2+1维带电MSW黑洞视界附近来自无穷远静止粒子的高质心能量。最后，我们研究了这类黑洞的ISCO和MBCO半径。
2019-05-11 gr-qc
Colliding black holes: analytic insights
我们总结了黑洞碰撞的“紧密近似”的技术水平。本文讨论了一阶和二阶微扰理论中关于定常和非定常黑洞迎头碰撞的结果，并讨论了非轴对称碰撞的近期前景。
1998-03-02 gr-qc
Non-linear collisional Penrose process: How large energy can a black hole release?
从旋转或带电的黑洞中提取能量是广义相对论的一个有趣的问题。碰撞彭罗斯过程是这样的提取机制之一，并已被重新考虑密集，因为Banados，丝绸和西方指出的物理重要性，非常高的能量碰撞周围的最大旋转黑洞。为了得到解析的结果，迄今为止一直采用测试粒子近似。基于这种近似方案的连续工作尚未揭示能量提取效率的上限，因为缺乏反反应。在Reissner-Nordstrom时空中，通过充分考虑壳层的自引力，我们发现提取的能量存在一个上界，这个上界与黑洞的面积定律是一致的.我们还展示了一个特殊的情况下，即使没有Banados-Silk-West碰撞，也可以实现几乎最大的能量提取。
2017-08-14 gr-qc
Calculation of gravitational wave forms from black hole collisions and disk collapse: Applying perturbation theory to numerical spacetimes
许多对黑洞的引力坍缩的模拟在总的辐射引力能被确定之前就变得不准确了。主要的困难是，在模拟失败时，辐射的重要组成部分仍然在近区，强场区域。我们展示了如何计算发射的波形匹配的数值模拟时，系统的最终状态接近史瓦西黑洞的微扰解。我们将该技术应用于两个场景：两个黑洞的正面碰撞，以及一个磁盘崩溃到一个黑洞。这是第一次对物质坍缩形成的黑洞碰撞产生的辐射进行合理准确的计算。
1994-08-30 gr-qc
Particle collisions in ergoregion of braneworld Kerr black hole
本文研究了膜世界Kerr黑洞能区的中性粒子运动和碰撞Penrose过程。分析了事件视界、能层和静态极限的性质。研究了在能区中粒子碰撞的Penrose过程。此外，我们还研究了负能态，证明了粒子能量的符号可以由角动量的符号唯一确定。此外，我们还研究了Wald不等式，确定了通过Penrose过程提取能量的极限，并找到了不可约质量的下界。给出了膜Kerr黑洞的能量提取效率的表达式，并与Kerr黑洞的结果进行了比较。结果表明，效率随黑洞的转动和膜参数b的增大而增大。
2021-01-05 gr-qc
Complete null data for a black hole collision
我们讨论了一系列的数字构造的几何描述二元黑洞事件视界-提供必要的输入外部时空的特征演变。我们的序列接近一个单一的史瓦西视界作为一个限制的情况下，也包括视界的交叉面不隐藏的情况下，由一个边际反捕获表面（MATS）。
2001-01-12 gr-qc
Kinematic restrictions on particle collisions near extremal black holes: A unified picture
在2009年，Banados，Silk and West（BSW）指出，在极端克尔黑洞场中，如果其中一个粒子具有微调的参数，并且碰撞点接近视界，那么测试粒子的质心碰撞能量可能会有一个无界的极限。这种“BSW效应”的可能性引起了人们的广泛关注：它被推广到任意（“脏”）旋转的黑洞，并被发现在非旋转带电黑洞场中带电粒子的碰撞。我们的工作认为，这两个机制的统一，到目前为止，只被单独研究。探索扩大的参数空间，我们发现运动学的限制，可能会阻止微调粒子到达极限碰撞点。这些限制首先提出了一个一般的形式，它可以用于一个任意的黑洞模型，然后可视化的克尔-纽曼的解决方案，绘制的“容许区域”的参数空间中的临界粒子，再现一些已知的结果，并获得一些新的。例如，我们发现，如果黑洞的电荷非常小，那么具有巨大角动量值的（边缘）有界临界粒子可以非常奇怪地接近简并视界。在真空黑洞或具有大电荷的黑洞的情况下，这种“巨型BSW”行为被排除在外。它可能与在外部磁场中旋转的黑洞上感应的小“Wald电荷”有关。
2017-05-10 gr-qc
Particle collision with an arbitrarily high center-of-mass energy near a Bañados-Teitelboim-Zanelli black hole
本文研究了Bañados-Teitelboim-Zanelli（BTZ）黑洞附近高质心能量的粒子碰撞.我们得到了BTZ黑洞时空中两个一般碰撞测地粒子的质心能量。我们证明了在事件视界上两个进入粒子的质心能量可以是任意大的，如果这两个粒子中的一个具有临界角动量，另一个具有非临界角动量。我们还表明，一个粒子的运动与亚临界角动量附近的极端旋转BTZ黑洞和一个质心的能量在一个临界角动量极限的尾巴上的碰撞点可以是任意大的。
2017-07-15 gr-qc
New Coordinate Systems for Axisymmetric Black Hole Collisions
我们描述了一个网格生成过程，旨在构建新的类正交坐标系的二元黑洞时空。计算出的坐标提供了一种替代方法，目前的方法，除了提供一个框架，可能更稳定和准确的碰撞黑洞的演变。作为一个特殊的例子，我们应用我们的程序，以产生适当的数值网格演变Misner的轴对称的初始数据集代表两个等质量的黑洞碰撞head-on. These新的结果相比，与以前发表的计算，我们发现一般都很好的协议的波形轮廓和总辐射能量的分离参数的允许范围内。此外，由于不需要对坐标奇点进行专门的处理，这些新的网格更容易扩展到不等质量和旋转黑洞碰撞。
1997-12-10 gr-qc
The Head-On Collision of Two Equal Mass Black Holes: Numerical Methods
对两个非旋转轴对称等质量黑洞的迎头碰撞进行了数值处理。作为初始数据，我们采取的单参数家庭的时间对称的解决方案发现的Misner，其中包括两个爱因斯坦-罗森桥，可以放置在任意距离彼此。与以前试图发展这些数据集有关的一些问题已经克服。在本文中，我们讨论了我们对坐标系、仪表的选择以及我们为改进该系统而开发的数值算法。
1994-08-31 gr-qc
Particle collisions near static spherically symmetric black holes
Bañados，Silk和West（BSW）证明了从无穷远处静止开始碰撞到Schwarzschild黑洞视界附近的试验粒子的质心能量（E_cm）总是有限的。在这篇文章中，我们扩展了BSW方案，并研究了两个不同能量的粒子在静态球对称黑洞视界附近碰撞的情况。令人惊讶的是，我们发现，即使对于静态球对称（即，Schwarzschild类）黑洞，有可能获得任意高的E cm从两个测试粒子碰撞附近的视界的黑洞，如果微调的测地线运动的参数。
2020-07-09 gr-qc
On particles collisions near rotating black holes
不同质量和能量的粒子在旋转黑洞引力场的散射被认为是在黑洞的外部和内部。得到了质心系中粒子散射能的表达式。结果表明，在考虑多重散射的情况下，质心系统中粒子的散射能不仅对极值黑洞而且对非极值黑洞都可以得到很大的值。给出了粒子获得超相对论能量所需时间的数值估计。
2010-10-11 gr-qc
Charged black holes surrounded by shells of charged particles
本文构造了Einstein-Vlasov-Maxwell系统的新静态解，用于模拟被带电物质壳层包围的Reissner-Nordstrom型黑洞。
2025-06-26 gr-qc
Center of Mass Energy of the Collision for Two General Geodesic Particles Around a Kerr-Newman-Taub-NUT Black Hole
本文研究了Kerr-Newman-Taub-NUT黑洞背景下两个不同静止质量的中性粒子在无穷远处自由下落时碰撞的质心能量.进一步讨论了极值和非极值Kerr-Newman-Taub-NUT黑洞视界附近的质心能量，并证明了在一定的限制条件下，任意高的质心能量是可以实现的.我们将研究当两个粒子的比能量、比角动量和卡特常数相同时，质心能量的特殊情况。
2015-05-10 gr-qc
The 3D Grazing Collision of Two Black Holes
我们目前的结果为两个碰撞的黑洞（BH），角动量，自旋和不等质量。第一次计算引力波形掠碰撞从一个完整的三维数值演化。碰撞可以通过合并来跟随以形成单个BH，并且通过最终BH的振铃周期的一部分。跟踪和研究视地平线，并计算物理参数，如最终BH的质量。在引力波中辐射的总能量与时空的总质量和最终BH质量一致。这些模拟的含义引力波天文学进行了讨论。
2001-01-08 gr-qc
Black hole collisions from Brill-Lindquist initial data: predictions of perturbation theory
两个瞬时静止黑洞的Misner初值解一直是数值研究的焦点。我们在这里报告的分析结果的天体物理相似的初始解，即布里尔和林德奎斯特（BL）。从扰动理论给出的结果最初关闭孔，并与现有的数值结果进行比较。比较了由BL和Misner初值产生的辐射，并讨论了其物理意义。
1995-09-09 gr-qc
Detecting relativistic black hole collisions near a massive black hole
Sun Yat-sen University（中山大学）
本文研究了在大规模黑洞背景中相对论性黑洞碰撞的特性，并评估了现有和未来引力波探测器对这类信号的检测能力。
2025-12-04 astro-ph.IM gr-qc
Effects of acceleration on the collision of particles in the rotating black hole spacetime
研究了加速旋转黑洞时空中两测地粒子的碰撞，探讨了黑洞加速对碰撞粒子质心能量和高速碰撞带的影响.我们发现近事件视界碰撞中质心能量对加速度的依赖性不同于近加速度视界碰撞中的质心能量对加速度的依赖性。此外，加速度的存在改变了高速碰撞带的形状和位置。我们的结果表明，黑洞的加速为粒子的碰撞带来了更丰富的物理。
2012-02-06 gr-qc hep-th
The Upper Bound of Radiation Energy in the Myers-Perry Black Hole Collision
研究了两个Myers-Perry黑洞迎头碰撞中辐射能量的上界。最初，两个黑洞相距甚远，碰撞后就变成了一个黑洞。我们得到了该过程中物理上允许的辐射能的上界。在一般维数下得到了辐射能的上界。由于自旋-自旋相互作用，对于给定的初始条件，辐射边界依赖于旋转轴的排列。我们发现，对于一个初始超自旋的黑洞，碰撞可能不会发生。
2016-07-19 gr-qc hep-th
Boosting the growth of intermediate-mass black holes: collisions with massive stars
本研究通过完全相对论性模拟中等质量黑洞与大质量恒星的正碰，发现质量相当的二者碰撞时多数恒星物质会被黑洞快速吸积促其增长，少量激波加热物质被抛射补充星际物质，为种子黑洞增长机制提供依据。
2025-03-24 astro-ph.HE gr-qc
Collision of spinning black holes in the close limit
本文用黑洞的一阶微扰理论（Teukolsky形式）研究自旋黑洞的碰撞。有了这些结果（连同我们过去发表的结果），人们可以预测两个旋转的等质量黑洞螺旋的后期阶段辐射的引力波的性质。我们还注意到，两个自旋（大小相等且方向相反）沿公共轴对齐的自旋空穴迎头碰撞所辐射的能量大于自旋垂直于碰撞轴的情况。
2001-01-03 astro-ph gr-qc
Spin Interaction under the Collision of Two Kerr-(anti-)de Sitter Black Holes
研究了Kerr-（反）de Sitter黑洞碰撞下的自旋相互作用.自旋相互作用的势取决于黑洞的相对旋转方向，并且这种势可以在碰撞下以引力辐射的形式释放。辐射依赖于宇宙学常数，并对应于自旋相互作用的潜力在一个极限，其中一个黑洞被假定为具有小的质量和角动量。然后，我们已经显示，近似地，使用热力学的辐射上界的整体行为。从这些边界，自旋相互作用可以始终有助于辐射。此外，辐射还取决于由碰撞合成的黑洞的稳定性。
2016-10-16 gr-qc hep-th
Primordial black hole collision with neutron stars and astrophysical black holes and the observational signatures
本文研究低质量原初黑洞作为暗物质候选者的可行性，推导其与中子星和黑洞的碰撞与捕获动力学，评估了碰撞率及引力波信号，指出尽管当前探测器灵敏度不足，未来仍有望在宇宙学尺度上观测到此类事件。
2023-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Emergent Flux from Particle Collisions Near a Kerr Black Hole
在赤道轨道的情况下，弱相互作用粒子碰撞产生的无质量粒子的逃逸分数评估到一个极端的克尔黑洞的粒子视界附近的密度尖峰。我们比较与史瓦西的情况下，并认为，在极端的黑洞的情况下，红移签名可以产生，可能会探索物理的粒子碰撞中心的质量能量，超出了任何可行的地面加速器。
2010-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Dilaton Field Released under Collision of Dilatonic Black Holes with Gauss-Bonnet Term
通过对高斯-邦纳项的分析，研究了两个双光子黑洞碰撞时引力辐射的上限。膨胀黑洞有一个与这个项相结合的毛。利用热力学热力学定律，得到了反映头发受辐射影响的辐射上限。由于头发上的辐射的贡献，释放的辐射量大于史瓦西黑洞的辐射量。在碰撞中，大部分的黑洞毛发可以通过辐射释放出来，当一个黑洞的视界对于一个固定的第二个黑洞最小时，由黑洞毛发辐射的能量最大。
2017-08-22 gr-qc hep-th
Collisions near Kerr black holes: lower limit of energy between orbiting and incoming particles
本文研究了Kerr黑洞附近实验粒子的碰撞能下限。特别是，我们研究的最小洛伦兹因子之间的自由下落的粒子和粒子围绕黑洞。我们考虑碰撞的最内层稳定圆轨道（ISCO）和检查近极端的情况下，碰撞发生附近的事件视界。通过微调粒子的角动量，碰撞的洛伦兹因子总是可以被最小化到一个依赖于黑洞自旋的值。我们发现，这个最小值总是小于$\frac{2\sqrt{2}-1}{\sqrt{3}}$和大于$\frac{\sqrt{12}-1}{\sqrt{6}}$（极限分别是极端克尔和史瓦西的值）。这意味着这种紧凑物体的碰撞预计将是高能量的超大质量黑洞附近。此外，我们还证明了黑洞与粒子自旋的相互作用对最小洛伦兹因子的影响。这种贡献对于接近极端的黑洞来说是不可忽略的。我们还讨论了我们的结果与科幻电影《星际穿越》的关系。
2016-12-15 astro-ph.HE gr-qc
Motion and collision of particles near DST Black holes
本文以DST黑洞为背景，研究了大质量粒子在其视界附近的运动，如两个自旋粒子的碰撞.新的轨道类型是允许的小偏差的广义相对论，但碰撞的行为是类似的一个观察到的广义相对论。分析了光的弯曲和近日点进动等观测量。
2019-03-20 gr-qc hep-th
Head--on Collision of Two Unequal Mass Black Holes
本文首次对两个质量不等的黑洞的迎头碰撞进行了完全非线性数值计算。最占主导地位的l=2，3和4 quasinormal模式的选定波形示出，是总辐射能量和反冲速度的质量比和初始分离的范围。我们的研究结果验证了近距离和远距离分离极限摄动研究，并表明，头-碰撞的情况下是不太可能产生天体物理学显着的反冲效应。
1998-06-06 astro-ph gr-qc
Collision of Two Rotating Hayward Black Holes
研究了两个旋转海沃德黑洞迎头碰撞中的自旋相互作用和热允许的引力辐射。Hayward黑洞是修正的Einstein方程中的规则黑洞，因此它可以作为描述近视界区规则性效应对相互作用和辐射影响程度的合适模型。如果假设一个黑洞比另一个小得多，自旋相互作用的势可以解析地得到，并且依赖于黑洞的角动量的排列。对于大质量黑洞的碰撞，利用热力学热力学定律数值计算得到了引力辐射的上界。海沃德黑洞的效应倾向于增加辐射能量，但我们可以通过将辐射能量与引力波GW 150914和GW 151226进行比较来限制这种效应。
2017-07-21 gr-qc hep-th
Testing Cosmic Censorship with Black Hole Collisions
当宇宙学常数$Λ$为正时，黑洞的质量存在一个上限。我们研究两个总质量超过这个极限的黑洞的碰撞。我们的研究是基于最近发现的描述$Q=M$黑洞与$Λ> 0$碰撞的精确解。分析了该解的全局结构。我们发现，如果总质量小于极值极限，那么黑洞合并。如果它更大，那么一个裸奇点形成一个柯西视界的未来。然而，地平线并不平坦。一般来说，有一个温和的曲率奇异性，这仍然允许测地线延伸。这些结果的宇宙审查的影响进行了讨论。
1993-07-12 gr-qc hep-th
Ultrahigh energy particle collisions near the black hole horizon in the strong magnetic field
我们考虑在强磁场B中黑洞视界附近两个带电粒子（或带电粒子和中性粒子）的碰撞。结果表明，在视界附近存在一条带，在这条带内，任意两个这样的粒子的碰撞导致质心系中的势能。这些结果适用于一般的（不一定是真空的）黑洞。
2014-03-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Collisional Penrose process near the horizon of extreme Kerr black holes
粒子在黑洞能球中的碰撞可能会导致任意大的质心能量。这导致最近的建议（Banados等人，2009），黑洞可以充当终极粒子加速器。如果一个出射粒子的能量大于落射粒子的总能量，那么多余的能量一定来自于黑洞的转动能，因此这一定涉及彭罗斯过程。然而，当质心能量发散时，碰撞的位置使高能粒子不可能逃逸到无穷远。根据早先关于碰撞彭罗斯过程的工作（Piran & Shaham 1977），我们证明了即使在最有利的理想条件下，逃逸粒子的最大能量也只是碰撞粒子的总初始能量的一个适度的因子。这意味着人们不应该期望黑洞周围的碰撞会成为壮观的宇宙加速器。
2012-08-12 astro-ph.HE gr-qc
On the limiting energy of the collision of elementary particles close to horizon of the rotating black hole
论证了两个超相对论性基本粒子在引力辐射作用下的碰撞能量不能超过普朗克值的结论。比较了克尔黑洞视界附近带电粒子的引力辐射和电磁辐射。如果trans-Planckian能量的黑洞可以出现，它表明，用于散射粒子的相互作用的能量增长仍然是有限的。
2020-10-21 gr-qc hep-th
Cross section, final spin and zoom-whirl behavior in high-energy black hole collisions
本文研究了两个具有一般碰撞参量的等质量、非旋转黑洞的碰撞。我们发现这样的系统表现出变焦旋转行为时，微调的碰撞参量。在立即合并阈值附近，剩余黑洞的Kerr参数接近最大值（a/M约为0.95），辐射能量可达质心能量的35%。
2009-09-07 gr-qc hep-th
