Scalar quasinormal modes, Lyapunov exponents and radii of null geodesics of rotating regular black holes
本文采用WKB和矩阵方法计算了旋转Bardeen和Hayward常规黑洞的标量准正模,分析了模型参数的影响,并验证了eikonal准正模与零测地线性质间的联系。
2025-04-30 gr-qc
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
Correspondence between quasinormal modes and the shadow radius in a wormhole spacetime
本文研究了虫孔时空中拟正规模实部与阴影半径的对应关系。首先我们考虑了静态球对称虫孔时空中的上述对应关系,然后通过考虑具有特定红移函数的不同虫孔模型来数值探索这种对应关系。为此,我们将这种对应关系推广到旋转虫洞时空,并计算了从赤道平面观察时旋转虫洞的典型阴影半径。我们认为,由于旋转,并根据具体的模型,典型的阴影半径可以增加或减少,并存在一个反射点。最后,我们讨论了虫洞是否可以模仿黑洞,因为它的阴影。根据EHT数据,我们找到了银河系中心M87的虫洞喉道半径的上限和下限。
2021-09-20 gr-qc
The Quasinormal Mode Spectrum of a Kerr Black Hole in the Eikonal Limit
众所周知,黑洞对一般微扰的响应是以阻尼共振谱为特征的,称为准正规模;在大角动量极限($l \gg 1$)下,准正规模的频谱与不稳定零轨道的性质有关。在本文中,我们开发了一个扩展的方法来探索的联系。我们获得新的封闭形式的近似的轻阻尼部分的频谱中的大- $l$制度。我们确认,在领先的顺序在$l$,共振频率与轨道频率,和共振阻尼的李雅普诺夫指数,相关的零轨道。我们比以前的研究更进一步建立(i)赤道($m = \pm l$)模式的$1 / l$阶频率的自旋相关校正,以及(ii)极模($m = 0$)的新结果。我们验证的方法,通过测试的封闭形式的近似对频率数值与Leaver的方法。
2010-07-29 gr-qc
Connection Between the Shadow Radius and Quasinormal Modes in Rotating Spacetimes
基于准正规模参数与沿测地线守恒量之间的几何光学对应关系,我们提出了一个由\begin{equation}\notag \bar{R}_s=\frac{\sqrt{2}}{2}\left(\sqrt{\frac{ r_0^{+}}{f'(r)|_{r_0^{+}}}}+\sqrt{\frac{ r_0^{-}}{f'(r)|_{r_0^{-}}}}\right), \end{equation}给出的计算渐近平坦旋转黑洞在赤道平面上的典型阴影半径的方程,其中$r_0^{\pm}$是对应模的圆零测地线的半径.此外,我们已经明确相关的阴影半径的实部QNM在程函制度对应的反和逆行模式,分别。作为一个特例,我们计算了一些著名的黑洞解的典型黑洞阴影半径,包括Kerr黑洞,Kerr-Newman黑洞和由Myers-Perry黑洞描述的高维黑洞解.
2020-06-29 gr-qc
Parameter constraints on Horndeski rotating black hole through quasiperiodic oscillations
本文通过对 Horndeski 旋转黑洞赤道面圆形轨道的小扰动分析,结合三个 QPO 事件的 MCMC 拟合,约束了黑洞质量、自旋及 Horndeski 毛发参数,得到比现有模型更严格的限制。
2025-08-19 gr-qc
Geodesic stability and quasinormal modes of non-commutative Schwarzschild black hole employing Lyapunov exponent
研究了非对易几何Schwarzschild黑洞时空(NCSBH)引力场的试验粒子动力学和圆测地线的稳定性。坐标时间李雅普诺夫指数($λ_{c}$)是研究有质量和无质量试验粒子赤道圆测地线稳定性的关键。通过分析不同非对易参数($α$)下圆轨道的李雅普诺夫指数随半径的变化,讨论了圆轨道的稳定性和不稳定性.在零圆轨道的情况下,计算并给出了不稳定指数,讨论了零圆轨道的不稳定性。此外,通过相关的参数对应于零圆测地线(即角频率和李雅普诺夫指数),准正规模式(QNM)的无质量标量场扰动的程函近似进行评估,并通过相关的实部和虚部也可视化。通过改变非对易参量($α$)和微扰角动量($l$),观察和讨论了标量场势的性质。
2022-04-19 gr-qc
Geodesic stability, Lyapunov exponents and quasinormal modes
测地运动决定了时空的重要特征。不稳定测地线与外部观测者观测到的致密天体的外观密切相关,并与黑洞的特征模有关。通过计算李雅普诺夫指数,这是与测地线运动相关的不稳定性时标的倒数,我们表明,在程函极限,在任何维度的黑洞的拟正规模式的参数的圆形零测地线。这个结果与场方程无关,并且只假设一个稳定的、球对称的和渐近平坦的线元,但它似乎不容易扩展到反德西特时空。我们进一步证明了:(1)在大于4维的时空中,Myers-Perry黑洞背景中的赤道圆类时测地线是不稳定的;(2)Myers-Perry时空中赤道零测地线的不稳定时标在d > 5维的时空中存在局部极小值。
2009-03-12 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration radiation, quasinormal modes and quasi-bound states in generic rotating regular black holes
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学);New Uzbekistan University(新乌兹别克斯坦大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学);Mapúa University(玛布亚科技学院);National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学)
本文研究一般旋转正则黑洞中加速辐射、拟正规模和准束缚态,提出解析极端参数化并推导出射通道修正,验证WKB结果,区分视界热性与外部动力学。
2026-10-08 gr-qc
Quasinormal frequencies of a massless scalar in the hidden Kerr/CFT proposal
隐Kerr/CFT方案意味着在Kerr黑洞时空中,在低频极限附近的无质量标量波动方程遵守一个隐SL(2,R)$\times$ SL(2,R)不变性.利用这种对称性,我们可以用代数方法确定无质量标量波在克尔黑洞周围传播的准正规频率。结果表明,利用视界附近的隐共形对称性得到的QNF不仅近似对应于近极值Kerr(NEK)黑洞视界附近标量扰动的QNF,而且近似对应于NEK黑洞附近非赤道标量模的QNF.这表明隐Kerr/CFT方案可以近似确定NEK(快速旋转)黑洞周围无质量标量波的准正规模和频率。
2014-05-05 gr-qc hep-th
Constraining the Generalized Uncertainty Principle Through Black Hole Shadow and Quasiperiodic Oscillations
本文研究了广义不确定原理(GUP)对GUP修正的Kerr黑洞阴影的影响以及阴影半径与拟正规模实部的对应关系.我们发现GUP修正的Kerr黑洞的阴影曲率半径比Kerr真空解的大,并且随着GUP参数的增加而线性单调增加.然后,我们调查的特征点的内在曲率的阴影从拓扑的角度来看,计算的角度大小为这些曲率半径的阴影。为此,我们利用M87* 黑洞的EHT数据来限制GUP参数red的上限,得到了$β<10^{95}$ .最后,我们探讨了阴影半径和标量/电磁/引力QNM之间的联系。利用GUP修正的Kerr黑洞,对三个微类星体的粒子振荡上、下频率进行了曲线拟合,并将修正的黑洞度规中的修正参数限制在非常合理的$β<10^{77}$范围内.
2021-03-21 gr-qc
Visualizing Spacetime Curvature via Frame-Drag Vortexes and Tidal Tendexes III. Quasinormal Pulsations of Schwarzschild and Kerr Black Holes
在最近的论文中,我们和同事们介绍了一种方法来可视化全真空黎曼曲率张量使用框架阻力涡线和它们的涡度,潮汐趋势线和它们的倾向。我们还介绍了水平涡和趋势以及三维涡和趋势(涡度或趋势较大的区域)的概念。利用这些概念,我们发现了一些以前未知的特点,拟正规模式的史瓦西和克尔黑洞。这些模式可以通过模式指数(n,l,m)和奇偶性来分类,奇偶性可以是电的[(-1)^l]或磁的[(-1)^(l+1)]。我们的发现包括:(1)在相同(n,l,m)的模之间存在一种近似的对偶性:在这种对偶性中,电宇称模的卷缩结构和涡旋结构(分别)与磁宇称模的涡旋结构和卷缩结构互换。(ii)这种近似的对偶性对于模式的复本征频率(众所周知是相同的)是完美的,在视界上也是完美的;它在不旋转的黑洞的赤道平面内稍微断裂,在赤道平面外断裂会变得更大,随着黑洞的旋转而更大;但即使在快速旋转的黑洞的平面外,对偶性也令人惊讶地好。(iii)电宇称模可以被认为是由径向伸出视界的3-D趋势产生的。当这些“纵向”的近区腱旋转或振荡时,它们会产生纵向-横向的近区涡旋和腱,以及传出和传入的引力波。进入的波对纵向腱产生反作用,驱使它们滑出地平线,导致模态强度衰减。(iv)通过对偶性,磁宇称模也是以同样的方式被纵向的、伸出视界的近区涡旋驱动的。[摘要删节。]
2013-01-31 gr-qc
Repeated faint quasinormal bursts in extreme-mass-ratio inspiral waveforms: Evidence from frequency-domain scalar self-force calculations on generic Kerr orbits
我们报告的代码来计算标量带电粒子上的克尔时空中的一般束缚轨道运动的标量自作用力的发展。标量自作用力模型允许快速发展的计算技术相关的通用引力极值质量比的inspirals(EMRI)。我们的频域计算是用\textsc{Mathematica}编写的任意数值精度代码进行的。我们扩展光谱源集成技术的克尔时空,提高计算效率。我们模拟轨道几乎任意倾角$0\leqι<π/2$和偏心率高达$e \lesssim 0.8$。这一努力扩展了沃伯顿和巴拉克早期的工作,其中运动被限制在赤道平面或倾斜的球形轨道。与Thornburg和Wardell \cite{ThorWard17}在时域计算中的最新发现相一致,我们观察到在围绕快速旋转的黑洞的高偏心轨道的径向向外部分期间的自作用力振荡。如前所述,这些振荡反映了在近心通过期间激发的准正规模式耦合到自作用力中。我们的研究结果证实了频域代码的效果。\emph{More importantly, we find that quasinormal bursts (QNBs) appear directly in the waveform following each periastron passage.}这些微弱的猝发被示出为最小阻尼泛音的叠加(即,基本)的至少四个($l=m \le 4$)准正规模。我们的研究结果表明,QNB应该出现在引力波形,从而提供规范不变…
2019-09-16 gr-qc
Precessions and parameter constraints from quasiperiodic oscillations in a rotating charged black hole
Center for Gravitation and Cosmology, College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院引力与宇宙学中心);School of Physics and Electronic Information Engineering, Neijiang Normal University(内江师范学院物理与电子信息工程学院);Particle Theory and Cosmology Group, Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院宇宙理论物理中心粒子理论与宇宙学组)
研究通过分析准周期振荡在旋转带电黑洞中的进动特性,利用观测数据约束黑洞参数。
2026-02-12 gr-qc
Stability Analysis of Geodesics and Quasinormal Modes of a Dual Stringy Black Hole Via Lyapunov Exponents
利用一个很好的工具--李雅普诺夫指数,研究了对偶(3+1)维弦黑洞(BH)时空附近类时和零圆测地线的稳定性.为了分析具有\emph{electric charge}参数($α$)和\emph{magnetic charge}参数~($Q$)的弦BH时空的赤道圆测地线的稳定性,我们显式地导出了本征时($τ$)的李雅普诺夫指数($λ_{p}$)和坐标时($t$)的李雅普诺夫指数~($λ_{c}$).通过计算这两种情况下的BH时空的这些指数,它被观察到的坐标时间的李雅普诺夫指数的磁荷弦BH的类时和零测地线是独立的磁荷参数$(Q)$。给出了两种弦BH情形下的李雅普诺夫指数之比随类时圆轨道半径($r_{0}/M$)的变化规律.零圆测地线的不稳定性指数的行为相对于电荷参数($α$和$Q$)也观察到的BH的情况下。进一步,通过建立拟正规模与零圆测地线相关参数(如角频率和李雅普诺夫指数)之间的关系,我们推导出了在程函极限下弦BH时空中\emph{both}附近无质量标量场扰动的拟正规模(或QNM频率).给出了标量场势随电荷参数和微扰角动量($l$)的变化规律,并进行了相应的讨论。
2021-08-12 gr-qc
Spherical Photon Orbits around a 5D Myers-Perry Black Hole
研究了具有固定坐标半径的束缚零测地线绕五维旋转黑洞的运动。这些球形光子轨道并不局限于一个平面,并且可以表现出有趣的准周期行为。我们提供了这些轨道存在的必要条件,并明确地计算了在赤道和极平面的圆轨道的半径。最后,我们绘制了一些类型的可能轨道的代表性例子,评论他们的定性特征。
2018-01-10 gr-qc
Model-independent search for the quasinormal modes of gravitational wave echoes
本研究针对引力波回波检测中波形理论不确定性大的问题,引入相对相位信息优化贝叶斯搜索算法,提出不依赖模型的频率域QNMs搜索策略,经多基准和高斯噪声验证有效,为量子黑洞地震学提供新方法。
2023-12-21 gr-qc
Quasinormal Modes of Black Holes with Multiple Photon Spheres
对于静态球对称黑洞,光子球是由半径固定的圆零测地线组成的,在观测黑洞中起着重要作用。最近,在标量场与电磁场非最小耦合的Einstein-Maxwell标量模型中,发现一类多毛黑洞在赤道面上具有两个不稳定的和一个稳定的圆零测地线,对应于事件视界外的三个光子球.本文研究了多毛黑洞时空中与这些圆零测地线相联系的标量场的准正规模。在具有$l\gg1$的程函区中,拟正规模的实部由相应的圆测地线的角速度决定。与不稳定圆零测地线相关的拟正规模的虚部编码了关于相应圆测地线的李雅普诺夫指数的信息。有趣的是,我们发现长寿和亚长寿模式,这是与稳定的和不稳定的圆形零测地线之一,分别。由于隧穿通过势垒,长寿命和亚长寿命模式的阻尼时间可以分别以$l$的形式呈指数和几何大。
2022-01-06 gr-qc hep-th
Two-mode dominance and deterministic parameter bias bounds for equatorial Kerr-de Sitter ringdown
Tsinghua University(清华大学)
本文研究了Kerr-de Sitter时空中的双模主导与确定性参数偏置界限,通过高频包分析和稳定性估计,为环下过程恢复黑洞参数提供了理论支持。
2026-02-18 gr-qc math-ph math.AP
Eikonal quasinormal modes of highly-spinning black holes in higher-curvature gravity: a window into extremality
本研究首次计算高阶曲率引力中任意旋转黑洞的引力准正则模,发现自旋接近极端时修正显著增大,并修正了Lyapunov指数与频率虚部的对应关系。
2025-10-24 gr-qc hep-th
Shadow and quasinormal modes of the Kerr-Newman-Kiselev-Letelier black hole
研究了Kerr-Newman-Kiselev-Letelier(KNKL)黑洞在状态方程参数$ω_q=-2/3$和不同时空参数(包括黑洞的质量参数$γ$、弦云参数$b$、自旋参数$a$和电荷参数$Q$)下的零测地线和阴影.我们注意到,随着参数$γ$和$b$的增大,KNKL黑洞阴影的大小增大,因而黑洞引力场的强度增大。另一方面,随着黑洞的电荷$Q$的增加,黑洞的阴影的大小减小。随着KNKL黑洞自旋参数$a$的增大,黑洞阴影的畸变变得更加明显。此外,我们还利用事件视界望远镜(EHT)合作组发布的数据,利用KNKL黑洞投射的阴影,对KNKL黑洞的参数$b$和$γ$进行了限制。为此,我们还探讨了KNKL黑洞的典型阴影半径与赤道和极地准正规模(QNM)之间的关系,并将这种对应关系扩展到非渐近平坦时空。我们还研究了不同时空参数下KNKL黑洞的辐射能率,发现当KNKL黑洞的荷质比和自旋质量比固定时,辐射能率随$γ$和$b$参数值的增加而增加.最后,我们研究了等离子体对KNKL黑洞阴影的光子运动、大小和形状的影响。
2022-09-04 gr-qc
Excitation of Kerr quasinormal modes in extreme--mass-ratio inspirals
如果一个小的致密物体围绕黑洞运行,它可以激发黑洞的准正规模(QNM),导致$\mathcal{J}^+$辐射场的高频振荡(“摆动”),以及在其轨道通过近心点后作用在物体上的辐射反作用自作用力。在这里,我们调查的现象,这些摆动的范围内的黑洞自旋和赤道轨道。在标量场和引力场的情况下,我们发现,摆动是一个通用的功能,在很宽的参数空间范围内,它们是可观察到的场扰动在固定的空间位置,在自作用力,并在辐射场$\mathcal{J}^+$。对于一个给定的电荷或质量的小天体,QNM激发具有最高的振幅与一个高度旋转的中央黑洞,一个高偏心率的椭圆轨道,和轨道近心点接近的光环的系统。QNM振幅平滑地依赖于轨道参数,当轨道的(离散的)频谱被调谐以匹配QNM频率时,只有非常小的振幅变化。摆动与QNM激发的关联表明,它们代表了这样一种情况,即自作用力的\emph{nonlocal}性质特别明显,摆动是由于近心点附近的致密天体激发QNM而产生的,然后在轨道中遇到。天体物理学上,$\mathcal{J}^+$的摆动效应可能允许直接观察极端质量比螺旋(EMRI)双黑洞系统中的克尔QNM,这可能使广义相对论的新测试成为可能。
2019-11-09 gr-qc
Motion of charged particles and quasinormal modes around the magnetically and tidally deformed black hole
在这里,我们考虑两个现象在附近的黑洞变形的潮汐引力周围的物质和一个强大的磁场:赤道运动的带电粒子和测试标量场的衰减。我们能够用分析和简单的数值工具分析这两种现象,这是出乎意料的,因为系统的对称性很低。我们表明,潮汐引力和磁场都强烈增强了物质螺旋进入黑洞的结合能的释放。在磁场的存在下,带电粒子的左手和右手旋转是不等价的,并且对于足够大的$|q| B$,存在非常接近事件视界的稳定的反拉莫尔轨道,尽管拉莫尔轨道仅在距离黑洞一定距离处稳定。潮汐力越大,最内层的稳定轨道就越接近黑洞的两种旋转方式。结果还表明,特征拟正规模的实际振荡频率被引潮力显著抑制。
2012-08-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Small mass plunging into a Kerr black hole: Anatomy of the inspiral-merger-ringdown waveforms
我们在时域数值求解Teukolsky方程,得到了小质量粒子在Kerr黑洞赤道面上的引力波辐射。我们占轨道能量的耗散使用Teukolsky频域引力波通量圆形,赤道轨道,到光环。我们考虑Kerr自旋$-0.99 \leq q \leq 0.99$,并计算了(2,2),(2,1),(3,3),(3,2),(4,4)和(5,5)模式。我们研究大自旋制度,并发现一个非常简单的合并波形,由于暴跌轨道的极端圆形字符。我们还定量地研究了在衰荡过程中准正规模的混合,这会导致波形中复杂的振幅和频率调制。最后,我们解释了小质量比黑洞双星的研究如何有助于扩展有效的单体模型的可比质量,旋转黑洞双星的任何质量比和自旋幅度。
2014-04-07 gr-qc
Dynamical behavior of the $C$-metric: charged scalar fields, quasinormal modes and superradiance
$C$度规是真空爱因斯坦场方程的助推对称时空解,它描述了在宇宙弦张力下均匀加速的黑洞。直到最近,加速黑洞的热力学和它们对中性标量扰动的模态稳定性才被简明地建立起来。将加速黑洞推广到包含电荷,即带电$C$度规,具有三个不同的拟正规模频率族;在光子表面的赤道平面处与不稳定零粒子相关联的复光子表面准正规模,纯虚加速模式的存在完全取决于时空的加速度和纯虚近-极端模式主导的动态的振铃在晚些时候,当事件和柯西视界接近对方。我们扩展的准正规模式分析带电标量波动,并发现光子表面模式连续变形相对于他们的中性对应标量电荷的增加。我们进一步发现,当标量荷的引入,加速和近极值家庭获得一个振荡频率。最后,我们研究了带电标量单色波入射加速带电黑洞的超辐射放大。我们发现,即使超辐射放大的频率范围减少,由于加速,放大因子是相当高的相对于那些蒸腾在Reissner-Nordström黑洞和最大化时,标量电荷是显着大。
2022-06-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Geodesic structure and quasinormal modes of a tidally perturbed spacetime
潮汐摄动在经典二体系统动力学研究中占有重要地位。了解强场区域的潮汐效应,可以让我们利用引力波或电磁观测来定位或限制可能的伴星的位置。在这里,我们调查如何类时和零测地线的史瓦西黑洞的影响,在存在的同伴。这是一系列新的影响。在某些极限情况下,我们找到了封闭零或类时测地线的解析解。我们的结果表明,由遥远的观察者测量的光环周期可以更短或更长,这取决于伴星的位置。我们还表明,有封闭的类光轨迹是椭圆形(赤道同伴),和类时粒子的影响,以类似的方式。最后,我们试图从潮汐扰动的几何形状估计的振铃。我们的研究结果表明,有两个阶段的松弛这样的几何形状,一个与周围的变形光子球的波的迅速衰减,和稍后的全球几何松弛。这些结果与以前的,完整的数值研究是一致的。
2021-06-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing the Charged Hayward Black Hole in Dark Matter and String Cloud Environments through Shadow, Geodesics, and Quasinormal Spectrum
The Assam Royal Global University(阿萨姆皇家全球大学);Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
研究通过阴影、测地线和准正常谱分析带电Hayward黑洞在暗物质和弦云环境中的特性,探讨参数对观测信号的影响。
2026-02-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Hidden conformal symmetry on the black hole photon sphere
本文考虑一类静态球对称的具有光子球的黑洞几何。一方面,我们表明,接近光子球,一个无质量的标量场理论表现出一个简单的动力学$SL(2,\mathbb{R})$代数结构,允许恢复的离散谱的弱阻尼准正规频率的程函近似,和相关的准正规模式的代数表示。另一方面,我们考虑一个自由下落的测试粒子的非径向运动,在赤道平面,从空间无限大的黑洞。在超相对论的限制,我们表明,光子球作为一个有效的Rindler视界的测地运动的测试粒子在$(t, r)$平面,与相关的Unruh温度$Tc = \hbarΛ_c/2πk_B$,其中$Λ_c$是李雅普诺夫指数,表征不稳定的圆形运动的无质量粒子的光子球。然后,光子球出现在一个位置,在那里,对于具有大量自由度的量子系统,混沌的热束缚,以几年前由Maldacena等人提出的形式,已经饱和了本文的研究有望为引力/CFT对应关系提供新的线索,特别是在渐近平坦时空中,光子球也可以被视为全息屏幕。
2021-12-23 gr-qc
Merger of binary neutron stars to a black hole: Disk mass, short gamma-ray bursts, and quasinormal mode ringing
在全广义相对论框架下对中子星并合过程进行了三维数值模拟。我们特别注意黑洞(BH)形成的情况下,周围的磁盘的质量探索的可能性形成的中心引擎的短持续时间伽马射线暴。采用混合状态方程(EOSs)来模拟真实的刚性核EOSs,其中冷球形中子星(NS)的最大允许引力质量M_sph大于2M_sun。对于模拟,我们关注ADM质量M>2.6M_sun的BNS。当M>M_thr时,无论质量比Q_M如何,都能迅速形成BH,其中0.65<Q_M<1。对于所选择的EOS,M_thr的值近似写为1.3-1.35M_sph。对于BH形成的情况下,我们发展的时空使用BH切除技术,并确定质量的准静态磁盘周围的BH。在给定ADM质量和物态方程的情况下,圆盘质量随Q_M值的减小而急剧增加。当M<M_thr时,结果是一个大椭圆率的超大质量中子星(HMNS)。如果HMNS在长期角动量输运后坍缩为BH,则盘的质量可能>0.01M_sun。引力波(GWs)计算规范不变的波提取技术。在HMNS的形成过程中,发射出频率为3-3.5kHz的准周期性GW。在50 Mpc的距离上,GW的有效振幅可以> 5 × 10 ^{-21}。对于BH形成的情况下,BH切除技术,使一个长期的计算和提取与BH准正规模式相关的衰荡GW。当M=2.7-2.9M_sun时,在50 Mpc的距离上,其频率和振幅分别为6.5- 7 kHz和10^{-22}。
2006-03-15 astro-ph gr-qc
String loops oscillating in the field of Kerr black holes as a possible explanation of twin high-frequency quasiperiodic oscillations observed in microquasars
本文用微扰法研究了Kerr黑洞赤道面内载流弦环围绕稳定平衡位置的小振荡。在最低近似下,得到两个非耦合的谐振子,支配径向和垂直振荡;高阶项确定非线性现象和过渡到混沌运动通过准周期阶段的振荡运动。的径向和垂直谐波振荡的频率,也是相关的准周期阶段的振荡运动的径向轮廓,并确定其性质依赖于自旋的黑洞和角动量和张力的弦环。它示出的径向配置文件有很大的不同,从那些对应的径向和垂直频率的测地周转运动,但是,他们有相同的质量标度和他们的大小是相同的顺序。因此,我们能够证明,假设在它们的频率比为3:2的径向和垂直弦环振荡的共振现象的相关性,弦环的振荡频率可以很好地与在微类星体GRS 1915+105,XTE 1550-564,GRO 1655-40中观察到的双高频准周期振荡(HF QPO)的频率相关。我们可以得出结论,振荡载流弦环必须被认为是一个可能的解释HF QPO发生在紧凑的对象领域。
2014-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Supermassive black holes surrounded by dark matter modeled as anisotropic fluid: epicyclic oscillations and their fitting to observed QPOs
最近引入的爱因斯坦引力最小耦合到各向异性流体代表暗物质的精确解可以很好地代表星系核中的超大质量黑洞,暗物质在黑洞周围的真实分布,由Hernquist类密度分布给出。对这些流体毛状黑洞时空,研究了引力辐射、拟正规振铃和光学现象的性质,得到了一些有趣的结果。在这里,使用这些时空的物理参数的范围,使其在天体物理学的相关性,我们研究这些时空中的测试粒子的周转振荡运动。应用轨道和周转运动的频率在周转共振变体的测地线模型的准周期振荡(QPOs)在活动星系核中观察到的证明的可能性,以解决的情况下,标准真空黑洞时空不允许解释的观测数据。我们证明了测地线模型可以解释在大多数活动星系核中观测到的具有合理晕参数的流体毛状黑洞的QPO。
2021-10-14 gr-qc
Quasi-harmonic oscillatory motion of charged particles around a Schwarzschild black hole immersed in an uniform magnetic field
为了检验大尺度磁场在微类星体中观测到的准周期振荡现象中的作用,我们研究了浸没在外部渐近均匀磁场中的Schwarzschild黑洞附近带电粒子的振荡运动.我们确定了带电试验粒子在磁化黑洞赤道面上围绕稳定圆轨道的小谐振荡的基频,并讨论了径向和纬向谐振荡频率随黑洞质量和磁场强度的径向分布.我们证明,假设带电粒子在其频率比$3:2$处的径向和纬向振荡的共振现象是相关的,那么带电粒子的振荡频率可以很好地与在微类星体GRS 1915+105、XTE 1550-564和GRO 1655-40中观测到的孪生高频准周期振荡的频率相关.
2015-06-22 gr-qc
Orbital mechanics and quasiperiodic oscillation resonances of black holes in Einstein-Æther theory
本文研究了Einstein-Einstein理论中测试粒子围绕两个精确荷电黑洞解的运动。具体地说,我们首先考虑粒子在Einstein黑洞中运动产生的准周期振荡(QPO)及其共振,然后转而研究大质量粒子的周期轨道。对于QPO,我们放弃了通常采用的假设$ν_U=ν_θ$、$ν_L=ν_r$和$ν_U/ν_L=3/2$,其中$ν_U$($ν_L$)和$ν_r$($ν_θ$)分别是QPO的上(下)频率和轨道粒子的径向(垂直)周转频率。相反,我们提出了一个新的工作模型,其开普勒半径更接近于最内层稳定圆轨道的开普勒半径,并详细探讨了以太场对QPO频率的影响。然后,我们实现了良好的曲线的QPO的频率,这适合的数据,三个微类星体非常好,忽略任何影响的旋转和磁场。我们还分析了类时粒子的最内层稳定圆轨道,发现对于第一类黑洞,类时粒子的最内层稳定圆轨道半径随$c_{13}$的增大而增大,而对于第二类黑洞,类时粒子的最内层稳定圆轨道半径随$c_{14}$的增大而减小.我们还得到了几个周期轨道,并发现它们共享类似的分类方案的周期赤道轨道的史瓦西/克尔度规,除了精确的解决方案,某些选择的爱因斯坦-爱因斯坦参数。零测地线方程也被简要考虑,我们研究了圆形光子轨道和引力透镜的弯曲角。
2020-08-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quasinormal modes-shadow correspondence for rotating regular black holes
本文将程函QNM与黑洞阴影半径的对应关系推广到满足可分离性条件的一般旋转时空,并验证其适用于旋转Bardeen与Hayward正则黑洞。
2024-10-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Inertial Frame Dragging as a Probe to Differentiate Kerr-Newman Naked Singularities from Black Holes
Gurukul Kangri (Deemed to be University)(古鲁库尔坎格里大学);Hiralal Mazumdar Memorial College For Women(希拉拉尔·马祖姆达纪念女子学院)
通过研究测试陀螺在克尔-新曼时空中的自转进动,探讨电荷对区分裸奇点与黑洞的影响,分析不同角动量观测者下的进动频率特性,揭示电荷在强场中对轨道频率结构的作用。
2026-03-22 gr-qc
Slow relaxation of rapidly rotating black holes
我们解析地研究了受扰动的快速旋转黑洞的弛豫相。特别地,我们导出了近极值Kerr黑洞的基本准正规共振的一个简单公式。该公式用黑洞的物理参数表示:Ω =m Ω-i2 π T(n+1/2),其中T和Ω是黑洞的温度和角速度,m是同向旋转赤道模的方位调和指数。该公式意味着,当接近极限T为0时,黑洞的弛豫周期τ sim 1/Im(ω)变得非常长。解析推导的公式示出同意直接数值计算的黑洞共振。我们用我们的结果来证明分析的事实,近极值克尔黑洞饱和最近提出的普遍松弛约束。
2008-11-24 astro-ph gr-qc hep-th
Energy extraction from NED-deformed rotating black holes via the Comisso-Asenjo reconnection process
Università degli Studi di Salerno(萨莱诺大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学);Mapúa University(马普阿大学)
研究广义相对论与非线性电动力学耦合下的旋转黑洞,通过分析形变参数g对弱场透镜、阴影半径、准正则模、能层和能量提取的影响,给出g/M的自旋依赖约束边界。
2026-10-21 astro-ph.HE gr-qc
Probing the Lorentz Invariance Violation via Gravitational Lensing and Analytical Eigenmodes of Perturbed Slowly Rotating Bumblebee Black Holes
本文通过Rindler-Ishak方法计算慢自旋Bumblebee黑洞的光线偏折角,并结合天体物理数据分析洛伦兹对称性破缺参数的影响,同时求得其灰体因子与准正模,以探究洛伦兹不变性破缺。
2023-05-18 gr-qc
Alfvénic superradiance for a monopole magnetosphere around a Kerr black hole
本文在无力近似下研究了轴对称旋转Kerr黑洞磁层中Alfvén波的超辐射。在Kerr时空的赤道平面上,通过分离波函数的变量和引入乌龟坐标,将Alfvén波方程化为一维Schrödinger型方程,并研究了Alfvén波的散射问题.对波动方程的渐近解和朗斯基守恒的分析给出了阿尔芬波的超辐射条件,并将证明该条件与Blandford-Znajek过程的条件一致。这意味着当阿尔夫文超辐射发生时,布兰德福德-兹纳杰克过程也发生在无力磁层中。然后,我们数值计算了阿尔文波的反射率,并证实了阿尔文超辐射在克尔时空中确实是可能的。此外,我们还将讨论阿尔文波的共振散射,这与磁层的“准正规模”有关。
2022-03-11 astro-ph.HE gr-qc
Charged scalar field perturbations in Ernst black holes
考虑四维Ernst黑洞背景中带电质量标量场的传播,并通过分析准正规模(QNM)研究其稳定性。准正规模的计算采用半解析Wentzel-Kramers-Brillouin方法,数值计算采用连分式方法。我们主要发现,当标量场质量小于临界质量时,QNM的衰减率随谐振角数$\ell$的增大而减小;当标量场质量大于临界质量时,QNM的衰减率随谐振角数$\ell$的增大而减小,即最长寿命的模总是角数最小的模,恢复到标准态.此外,我们发现了一个临界值的外部磁场,以及,一个临界值的标量场电荷表现出相同的行为相对于角谐波数。此外,我们表明,时空允许稳定的准束缚态,我们观察到分裂的频谱由于塞曼效应。最后,我们证明了当方位量子数满足程函极限下的$m= \pm \ell$时,赤道平面上的不稳定零测地线与QNM相联系。
2022-11-05 gr-qc hep-th
Geodesics and scalar perturbations of deformed AdS-Schwarzschild black hole with a global monopole surrounded by a quintessence field
本研究针对被精质场包围的含整体单极子的形变AdS-Schwarzschild黑洞,分析粒子测地线、场微扰及发射特性,明确各参数对黑洞稳定性与蒸发的不同作用。
2025-05-17 gr-qc hep-th
Superradiance and stability of rotating charged black holes in T-duality
该研究针对T对偶下的旋转带电黑洞,分析电荷与量子形变参数对阴影、拟正模、超辐射及系统稳定性的影响,发现参数变化存在反射点,且该黑洞超辐射频率范围更宽、稳定区间更广。
2023-12-14 gr-qc
Radiation processes in the vicinity of non-Schwarzschild and non-Kerr black holes
通常,引力的替代理论意味着偏离著名的克尔时空,克尔时空是广义相对论中的一个孤立黑洞模型。Johannsen和Psaltis最近提出了变形Kerr度规,在主序中,它在事件视界外没有闭合的类时曲线。它有一个单一的变形参数,不受当前观测的约束,从而允许在各种引力理论中对黑洞进行一种统一而简单的唯象描述。在这里,我们考虑了一些经典和量子辐射的现象,在附近的变形Schwarzschild和Kerr的黑洞:螺旋的粒子进入黑洞,衰减场在黑洞的背景下,霍金辐射。特别地,我们计算了上述现象的一些定量特征,如粒子的结合能、准正规模、不同自旋场的晚时尾、霍金辐射的强度等。对这类非Kerr黑洞,计算了粒子从赤道平面内的稳定轨道到最内层稳定轨道时释放的结合能。由于在一般情况下波动方程的不可分性,标量场,狄拉克场和电磁场的扰动和稳定性进行了分析为零旋转。辐射现象的变形参数的依赖关系进行了讨论。
2013-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Modeling the merger-ringdown of an eccentric test-mass inspiral into a Kerr black hole using the effective-one-body framework
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));University of Maryland(马里兰大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所);University of Rhode Island(罗德岛大学);University of Massachusetts, Dartmouth(马萨诸塞大学达特茅斯分校)
本文基于有效一维体框架,研究了偏心 inspiral 合并-环下过程的引力波特征,发现偏心性主要影响最后峰值,而相对论异常影响有限。
2026-10-16 gr-qc
Quantum-Corrected Thermodynamics, Dirac Perturbations, Geodesic Structure, and Topological Phases of Black Holes with Non-Minimal Logarithmic Coupling
Eastern Mediterranean University(东地中海大学);Pamukkale University(帕穆克卡莱大学);Akdeniz University(阿特纳兹大学)
研究非最小对数耦合修正的爱因斯坦 - 麦克斯韦理论中黑洞性质,用费米子隧穿等方法获霍金温度等,构建量子几何修正相空间并表征拓扑相结构,发现有效压力在拓扑缺陷线消失,关联压力与局部稳定性。
2026-07-27 gr-qc hep-th
Null integrability and photon phenomenology in the accelerated Schwarzschild black hole
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(佩里蒙特理论物理研究所);Center of Applied Space Technology and Microgravity (ZARM), University of Bremen(不莱梅大学应用空间技术与微重力中心)
通过C度规分析加速史瓦西黑洞的零测地线,利用Weierstrass椭圆函数得到封闭解,揭示了加速度破坏赤道对称性并产生固定光子锥,推导了阴影半径与加速度的关系。
2026-06-17 gr-qc hep-th
Dynamics, Ringdown, and Accretion-Driven Multiple Quasi-Periodic Oscillations of Kerr-Bertotti-Robinson Black Holes
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);American University of the Middle East(中东美国大学);Madhabdev University(马哈德夫大学);Khazar University(阿塞拜疆可萨大学);Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学);University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);National University of Sciences and Technology(国立科学与技术大学);Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学)
研究Kerr-Bertotti-Robinson黑洞的动态、环振荡及吸积驱动的多准周期振荡,揭示其参数对粒子运动的影响及吸积过程中的物理结构变化。
2026-07-17 gr-qc hep-th
Simpson-Visser regularization of the quantum Oppenheimer-Snyder-Datt black hole
The Assam Royal Global University(阿萨姆皇家全球大学);Al-Hussein Bin Talal University(侯赛因·本·塔拉勒大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
该研究将 Simpson-Visser 正则化应用于量子 Oppenheimer-Snyder-Datt 黑洞,系统分析了其几何、轨道、热力学及准正则模,揭示了参数对观测量的不同约束作用及拓扑荷的改变。
2026-10-05 gr-qc hep-th