On the existence of the Blandford-Znajek monopole for a slowly rotating Kerr black hole
Blandford-Znajek微扰是一个在缓慢旋转的克尔黑洞附近的无力电动力学的微扰解,假设被定义为小角动量的微扰。它被用来论证从旋转的黑洞中提取能量的Blandford-Znajek过程。我们建立了一个仔细的分析的扰动定义的布兰德福德-Znajek,特别是显示,该政权中,它被定义允许使用的技术匹配渐近展开。我们的结论是,Blandford-Znajek的定义,是不符合要求的物理合理的边界条件远离事件视界。这使人们对布兰德福德-兹纳杰克黑洞的存在产生了疑问,至少在克尔黑洞缓慢旋转的极限下是这样。
2018-10-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
On Uniqueness of Kerr Space-time near null infinity
我们在零无穷远${\cal I}^+$附近重新表示了标准Bondi-Saches坐标下的Kerr度量.利用特征初值问题的唯一性结果,证明了Kerr度规是真空Einstein方程唯一的渐近平坦、平稳、轴对称的D型解。本文用B-S坐标表示Kerr时空的Taylor级数,并计算了N-P常数。
2008-11-24 gr-qc
Slowly, rotating non-stationary, fluid solutions of Einstein's equations and their match to Kerr empty space-time
一个一般类的解决方案的爱因斯坦方程的缓慢旋转的流体源,支持内部压力,匹配使用Lichnerowicz结条件,克尔度规,并包括一阶项的角速度参数。它示出的匹配适用于任何先前已知的非旋转流体源的缓慢旋转的零压力边界面存在。该方法适用于罗伯逊-沃克的尘埃源和轮廓的内部解决方案,由于McVittie描述引力坍缩。该方法对其他示例的适用性是透明的。确定了转动系统的微分角速度,并给出了局部惯性系的诱导转动。
2002-02-18 gr-qc
Kerr-Schild Form of the Exact Metric for a Constantly Moving Kerr Black Hole and Null Gravitational Deflection
在Kerr-Schild坐标系下,导出了运动的任意常速Kerr黑洞的精确度规.然后,我们计算零赤道引力偏转所造成的径向移动克尔源的第二个后闵可夫斯基阶,作为应用的弱场极限的度量。光的弯曲角与前人的结果一致。
2021-05-04 gr-qc
Nonlinear stability of the slowly-rotating Kerr-de Sitter family
在本文中,我们提供了一个新的证明的非线性稳定性的缓慢旋转的Kerr-de Sitter家庭的黑洞作为一个家庭的解决方案,爱因斯坦真空方程的宇宙常数$Λ>0$,最初建立了Hintz和Vasy在他们的开创性工作[arXiv:1606.04014]。使用的线性理论在即将到来的配套文件中,我们证明了非线性稳定性的缓慢旋转的克尔-德西特使用引导参数,避免了需要一个纳什-莫泽参数,并要求初始数据小,只有在$H^6$规范。
2022-07-17 gr-qc math-ph math.AP
The Null Condition and Global Existence for Nonlinear Wave Equations on Slowly Rotating Kerr Spacetimes
研究了慢旋转Kerr时空中一类导数满足零条件的半线性方程。我们证明了,给定足够小的初始数据,解决方案存在于全球的时间和衰减的定量率平凡的解决方案。证明使用鲁棒向量场方法。它利用克尔时空中线性波动方程的衰减特性,特别是在区域$\{r\leq \frac{t}{4}\}$中改进的衰减率。
2010-09-21 gr-qc math-ph math.AP
Slowly rotating Kerr black hole as a solution of Einstein-Cartan gravity extended by a Chern-Simons term
我们认为,非动力学的陈-西蒙斯(CS)修改广义相对论(GR)的框架下的爱因斯坦-嘉当制定,提供了一种方法,将一个缓慢旋转的克尔黑洞的空间的解决方案。我们的建议在于考虑的CS长期作为一个源的扭转和迭代过程中寻找真空的解决方案的系统,通过扩大的四元组,连接和嵌入参数,在权力的一个无量纲的小参数$β$编纂的CS耦合。从无挠零阶真空解出发,对任意嵌入参数,我们导出了度规的$\mathcal{O}(β)$修正的二阶微分方程。此外,我们还证明了慢转Kerr度规是系统在正则嵌入或轴嵌入下的$\mathcal{O}(β)$解。
2010-08-03 gr-qc
Non-linear instability of slowly rotating Kerr-AdS black holes
本文通过考虑标量场非线性反作用的完全一般性模拟,发现慢旋转Kerr-AdS黑洞中一般标量扰动的稳定捕获在非线性层面依然存在,导致时空最终稳定为不同于Kerr-AdS的时间依赖且非轴对称的黑洞,表明该黑洞是非线性不稳定的。
2025-09-17 gr-qc hep-th
Dynamics of a Charged Particle Around a Slowly Rotating Kerr Black Hole Immersed in Magnetic Field
研究了在外部磁场作用下,带电粒子围绕慢转Kerr黑洞运动的动力学行为。我们感兴趣的是探索带电粒子与另一粒子碰撞后能从黑洞引力场逃逸的条件。计算了带电粒子在最内层稳定圆轨道上的逃逸速度。分析了有磁场存在时带角动量带电粒子的有效势和逃逸速度。这项工作是对之前一篇关于史瓦西黑洞的论文[Zahrani { \it et al},Phys. Rev. D 87,084043(2013)]的扩展。
2014-11-10 gr-qc
Kerr principal null directions from Bel--Robinson and Kummer surfaces
在克尔几何中,我们计算了各种常曲率不变量的曲面。这些延伸远远超出克尔视界,我们认为,它们可能是与非最小耦合物质场的观测意义。此外,我们证明了克尔几何的主要零方向可以通过涉及Bel-Robinson或Kummer张量的投影来获得。我们推测,这也是可能的,在更一般的设置。
2017-03-31 gr-qc
Null infinity waveforms from extreme-mass-ratio inspirals in Kerr spacetime
描述了Kerr时空中Teukolsky方程的双曲紧化。我们包括零无限的数值网格附加双曲面层的旋转黑洞和一个螺旋点粒子的轨道周围的紧凑的域。这种技术使我们能够研究,第一次,从大的和极端的质量比吸入克尔时空中提取的零无穷大的引力波形。我们的结果与以前的计算的测试和比较建立的双曲面层方法的准确性和效率。
2011-12-12 gr-qc
An extended solution space for Chern-Simons gravity: the slowly rotating Kerr black hole
在Einstein-Cartan公式中,提出了一种求解真空中非动力学Chern-Simons(CS)引力的迭代方法。迭代,在一个小参数$β$的权力,其中编纂的CS耦合,从爱因斯坦方程的任意无挠解开始。与史瓦西作为零阶的选择,我们推导出一个二阶微分方程的$\mathcal{O}(β)$修正的度量,为任意零阶嵌入参数。特别地,缓慢旋转的克尔度规是正则嵌入或轴嵌入中的$\mathcal{O}(β)$解。
2010-10-21 gr-qc hep-th
Principal equatorial null geodesic congruences in the Kerr metric, and their quantum propagators
该研究利用Raychaudhuri方程为Kerr度规中的赤道主向内、向外零测地线汇构造量子传播子,发现尽管膨胀标量在环形奇点发散,传播子仍有限,从而暗示量子效应可能消除或缓和奇点。
2024-03-01 gr-qc
Uniform energy bound and Morawetz estimate for extreme components of spin fields in the exterior of a slowly rotating Kerr black hole II: linearized gravity
这系列的第二部分处理自旋$\pm2$组件(或极端组件),满足Teukolsky主方程,在一个缓慢旋转的克尔黑洞外部的线性化的引力。对于这两个分量中的每一个,在执行一次和两次一阶微分算子之后,所得到的方程与Teukolsky主方程本身一起构成线性自旋加权波系统。通过对该系统的处理,证明了自旋$\pm 2$分量的能量和Morawetz估计.这是联合工作的第一步(Andersson et al. in Stability for linearized gravity on the Kerr spacetime,arXiv:1903.03859,2019),旨在解决缓慢旋转Kerr度规的线性稳定性。
2020-08-27 gr-qc math-ph math.AP
Null Hypersurfaces in Kerr-Newman-AdS Black Hole and Super-Entropic Black Hole Spacetimes
时空几何的三维类光叶理是研究其光锥结构的一种特殊方法,在数值相对论中有重要的应用。本文对Kerr-Newman-AdS黑洞几何进行了这样的叶理化,并与Kerr-AdS和Kerr-Newman黑洞的类光叶理化进行了比较。我们推导出控制这种切片的方程,并研究它们的性质。特别是,我们发现,这些零超曲面发展焦散线内视界的克尔-纽曼-AdS黑洞,在强烈对比的克尔-AdS的情况下。然后,我们采取超自旋极限的克尔-纽曼-AdS时空,导致所谓的超熵黑洞,并表明零超曲面发展焦散线在有限的距离外的事件视界的黑洞。作为应用,我们构造了Kerr-Newman-AdS黑洞及其超自旋黑洞的Kruskal坐标.
2020-08-04 gr-qc
Spherically symmetric Einstein-scalar-field equations for slowly particle-like decaying null infinity
研究球对称爱因斯坦-标量场方程,证明小且缓慢类粒子衰减初始数据在零无穷远处存在唯一全局解。
2025-06-18 gr-qc math.DG
Null hypersurfaces in Kerr-(A)dS spacetimes
在许多情况下,三维时空叶理更有利于理解其光锥结构。我们导出了描述具有非零宇宙学常数的Kerr几何中的叶理的方程,并证明了在零质量的极限下,它们在真空(反)de Sitter时空中约化为零超曲面.此外,我们发现这些零超曲面是免费的焦散无处不在的$r>0$。我们的构造在旋转黑洞的数值研究中有应用,并且在定义具有非零宇宙学常数的旋转黑洞的Kruskal坐标中有应用。
2019-09-13 gr-qc
Null Strings in Kerr Spacetime
给出了Kerr时空中零弦的运动方程和约束条件。我们假设一个通用的ananomaly的空弦的克尔时空,我们提出了由此产生的解决方案的求积。一些特定的字符串配置,从通用的,被认为是单独的。在每种情况下,我们也提取相应的解决方案,在史瓦西时空。
1997-10-31 gr-qc hep-th
Superradiant instability in slowly rotating Kerr-Newman black holes
研究了慢转Kerr-Newman(sKN)黑洞在带电质量标量扰动下的超辐射不稳定性。这些黑洞更像是Reissner-Nordström黑洞,而不是Kerr-Newman黑洞。本文计算了低频极限下有质量标量超辐射散射的负吸收截面。从标量势分析中,我们发现在sKN黑洞中不允许超辐射不稳定性,因为俘获阱的条件与超辐射条件不相容。然而,如果sKN黑洞被放置在反射腔内,能量提取的速率可能会呈指数增长。最后,通过对渐近标量势和波函数的分析,得到了sKN黑洞中陷阱阱具有准束缚态的条件。
2022-06-12 gr-qc hep-th
A Vector Field Method Approach to Improved Decay for Solutions to the Wave Equation on a Slowly Rotating Kerr Black Hole
证明了在充分慢旋转的Kerr黑洞外部的波动方程$\Box_{g_K}Φ=0$的充分正则解在$r$的紧致区域上服从$|Φ|\leq C (t^*)^{-3/2+η}$的估计.这是证明的帮助下,一个新的向量场的交换子,这是类似于标度向量场闵可夫斯基和史瓦西时空。这一结果改善了已知的强大的衰减率,证明了使用矢量场方法在该地区的有限$r$和沿事件视界。
2011-04-22 gr-qc math-ph math.AP
Constraints on force-free magnetospheres for Kerr(-AdS) black holes with non-null currents
无力磁层由于其在通过Blandford-Znajek过程从克尔黑洞提取能量中的作用而特别令人感兴趣。最近,在零电流的情况下找到了一类精确解析解[1,2].在本文中,我们阐述了一些限制各种无力磁层解决方案与非零电流,利用纽曼-彭罗斯电磁标量分类的不同情况下的范围。我们进行了彻底的搜索固定和轴对称(SAS)的解决方案,并发现假定的SAS解决方案的类别内一般认为表现出奇异的地平线上。我们还提出了一些非SAS解决方案,通过时空相关的电磁对偶旋转。在平坦的,纯AdS和近视界极值克尔(NHEK)时空的其他特殊解决方案也提出。
2015-05-18 gr-qc
YNOGK: A new public code for calculating null geodesics in the Kerr spacetime
继\cite{dexagol2009}之后,我们给出了一个新的公开的快速计算Kerr时空中零测地线的代码。利用Weierstrass和Jacobi的椭圆函数,我们将所有的坐标和仿射参数表示为参数$p$的解析和数值函数,参数$p$是沿测地线的积分值。这是我们的代码与以前类似的代码相比的主要区别。这种处理的优点是,有关的转折点的信息不需要预先指定的用户,和许多应用,如成像,线轮廓的计算或反射器-发射器问题,等等成为根查找问题。所有的椭圆积分都采用了与\cite{dexagol2009}相同的Carlson椭圆积分方法,保证了程序的快速计算。本文推广了\cite{cunnbard1973}给出的计算运动常数的公式,使之能方便地处理发射者或观测者相对于中心紧致物体具有任意距离和运动状态的情况。该代码的验证已经过广泛的测试,其应用到玩具的问题,从文献。FORTRAN源代码可以在网上免费下载。
2013-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Implications of Spontaneous Glitches in the Mass and Angular Momentum in Kerr Space-Time
史瓦西黎曼张量的指向外的主零方向是零超曲面形成的。如果史瓦西质量自发地跨越一个这样的超曲面,那么这个超曲面就是一个出射的类光壳层的历史。指向外的主零方向的克尔黎曼张量是渐近(在未来的零无穷大附近)零超曲面形成。如果Kerr参数的质量和角动量自发地跳过一个这样的渐近超曲面,那么渐近超曲面被证明是一个出射类光壳和一个线奇性自由球形脉冲引力波的历史。
1997-05-15 gr-qc
Non-null and Force-Free Electromagnetic Configurations in Kerr Geometry
针对克尔时空中无力电动力学(FFE)方程难寻解析解的问题,研究借助4维时空的2维非零叶状结构方法,得到了若干FFE方程的非零解,为无力场结构研究提供了新途径。
2023-12-13 gr-qc
Deflection angle of charged massive particles in slowly rotating Kerr-Newman space-times via Gauss-Bonnet theorem and Hamilton-Jacobi method
本文研究了慢转Kerr-Newman黑洞中相对论性带电大质量粒子的引力偏转问题。为此,我们使用了两种方法:第一,我们应用高斯-邦纳定理(GBT)和光学几何来计算带电粒子的偏转角。其次,我们已经提出了一个详细的分析的偏转角的Hamilton-Jacobi方程的装置恢复相同的不变结果的偏转角的首阶项。第一种方法的关键是利用带电粒子在有电磁场存在的引力场中的运动与光子在非均匀冷等离子体中的运动之间的对应关系。结果表明,黑洞的偏转角除了受黑洞质量$M$、黑洞角动量$a$、黑洞电荷$Q^2$、黑洞磁荷$P^2$的影响外,还受粒子电荷$q$和粒子相对论速度$v$的影响.
2019-06-26 gr-qc
Slowly rotating charges from Weyl double copy for Kerr black hole with Chern-Simons correction
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学学院,UCAS);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific(亚太理论物理中心)
本文通过Weyl双倍复制方法,研究了带有Chern-Simons修正的Kerr黑洞的缓慢旋转电荷解,揭示了Petrov型D和I解中电磁场强度张量的修正特性。
2026-01-12 gr-qc hep-th
Fermionic dark stars spin slowly
我们研究了由非对称和自相互作用的费米暗物质(暗星)组成的旋转致密天体的r模不稳定性。有人认为,不稳定性限制了恒星的角频率小于开普勒频率的一半。这可能会限制恒星作为快速旋转的恒星或快速旋转的克尔黑洞的替代品。
2020-11-14 astro-ph.HE gr-qc
Examining the Kerr Metric through Wave Fronts of Null Geodesics
我们研究了克尔度规中点源零测地线波前的奇异性。我们发现,波前发展的管状结构,崩溃的非对称性,导致尖点功能的波前奇点。随着波前的前进,尖点描绘出一个星形的焦散管,这是以前使用透镜映射和测地线偏差方法发现的。因此,波前方法在这项研究中有助于完成焦散和引力透镜的克尔几何的图片。
2019-03-03 gr-qc
Linear stability of the slowly-rotating Kerr-de Sitter family
本文证明了慢转Kerr-de Sitter黑洞族作为含$Λ>0$谐波规范的Einstein真空方程的一族解是线性稳定的.这篇文章是一系列文章的一部分,该系列文章提供了慢旋转的Kerr-de Sitter家族的完全非线性稳定性的新证明。本文及其后续工作提供了一个自包含的替代方法,从原来的工作Hintz和Vasy的非线性稳定性的Kerr-de Sitter家庭通过解释准正规模式的$H^k$特征值的运营商在希尔伯特空间,并使用集成的本地能量衰减估计证明存在的谱隙。特别是,我们避免了亚纯延续的预解式的建设。我们也不紧化时空,从而避免使用$b$ -演算,而是只使用标准的伪微分参数在附近的陷阱集,并避免约束阻尼。本文中的方法提供了一个明确的例子,说明如何使用向量场方法来实现陷阱背景下的预解估计。
2022-07-16 gr-qc math-ph math.AP
ISCO and Principal Null Congruences in Extremal Kerr Spacetime
导出了类普适坐标系$(U, V, θ, ϕ)$中的有效势,并研究了极值Kerr时空在类普适坐标系$(U, V, θ, ϕ)$中的ISCO(Innermost Stable Circular Orbits).对类时圆轨道的有效势的简化表明,在正轨道的极值时空中,在与事件视界的\emph{principal null geodesic congruences}一致的径向坐标下,存在一个稳定的圆测地线,即{ \it on}事件视界.这些零测地同余以这样一种方式将自己塑造成时空曲率,即外尔共形张量及其对偶张量消失,这就是为什么它们实际上是\emph{doubly degenerate principal null congruences}。
2012-10-07 gr-qc
Uniform energy bound and asymptotics for the Maxwell field on a slowly rotating Kerr black hole exterior
我们考虑在一个非常缓慢旋转的克尔黑洞的外部麦克斯韦方程。对于这个系统,我们证明了正定能量在每个常数$t$的超曲面上的有界性。我们还证明了每个解收敛于稳态库仑解。我们把一般解分成带电的、库仑的部分和不带电的部分。库仑解的收敛来自于不带电部分满足Morawetz估计的事实,即空间局部化的能量密度在时间上是可积的。对于不变部分,我们研究了完整的Maxwell方程和单分量的Fackerell-Ipser方程。为了处理Fakerell-Ipser方程,我们在$t$中使用傅里叶变换。对于Fackerell-Ipser方程,我们证明了一个改进的Morawetz估计,控制3/2导数附近的轨道零测地线没有损失。
2015-09-03 gr-qc math.AP
The linear stability of weakly charged and slowly rotating Kerr-Newman family of charged black holes
本文证明了弱荷慢转Kerr-Newman黑洞在引力和电磁耦合扰动下的线性稳定性。我们证明了线性化Einstein-麦克斯韦方程组的解以逆多项式速率衰减到线性化Kerr-Newman解加上纯规范项。这项工作建立在Häfner-Hintz-Vasy为研究爱因斯坦真空方程而开发的框架之上。我们在广义波映射和Lorenz规范下工作。证明涉及分析的傅立叶变换线性化爱因斯坦-麦克斯韦算子的渐近平坦空间,这依赖于最近的进展,微局部分析和非椭圆Fredholm理论开发的Vasy的预解式。证明中最微妙的部分是低频下预解式的描述。
2023-01-26 gr-qc math-ph math.AP
Entropy correction and quasinormal modes of slowly rotating Kerr-Newman-de Sitter-like black hole in bumblebee gravity
本文在含洛伦兹破缺的大黄蜂引力中,利用GUP和费米子隧穿研究慢转KNdS-like黑洞的修正霍金温度与熵,并通过WKB等方法分析标量扰动准正规模式及灰体因子和霍金辐射特性。
2025-05-08 gr-qc hep-ph
Strong gravitational lensing and shadow constraint from M87* of slowly rotating Kerr-like black hole
由于(i)由于EHT观测的实现,越来越多的人对超大质量黑洞的强引力透镜感兴趣,(ii)关于引力中洛伦兹对称性被打破的可能性及其后果的持续流行话题,我们将利用带有洛伦兹破坏的爱因斯坦熊蜂引力理论研究强引力透镜效应和慢转Kerr的黑洞阴影。就像黑洞。在强引力透镜区,我们首先计算了偏转角,然后将缓慢旋转的类Kerr黑洞视为超大质量M87 * 黑洞,计算了引力透镜的观测量(位置、分离和放大率)以及相对论图像之间的时间延迟。在黑洞阴影区,我们利用下落球吸积研究了LV参数对黑洞阴影区和光子球光度的影响。此外,我们还研究了各种阴影观测量对LV参数的依赖关系,并给出了M87 * 黑洞的EHT观测对LV参数的可能约束。我们发现LV参数对强引力透镜效应、黑洞阴影和吸积物质引起的光子球亮度都有显著的影响。我们的结果指出,未来几代的EHT观测可能有助于区分爱因斯坦熊蜂引力和GR,也给出了一个可能的约束LV参数。
2022-10-16 gr-qc
Thin accretion disk signatures of slowly rotating black holes in Hořava gravity
在目前的工作中,我们考虑的可能性,观测测试的Hoclavava引力通过使用周围的缓慢旋转的黑洞的Kehagias-Sfetsos解决方案在渐近平坦的时空中的吸积盘的性质。得到了该体系的能流、温度分布、发射光谱以及能量转换效率,并与标准慢转动广义相对论克尔解进行了比较。比较了在Hoelava引力中慢旋转Kehagias-Sfetsos几何与慢旋转Kerr黑洞中的质量吸积,证明了在几何质量和吸积率相同的情况下,慢旋转Kehagias-Sfetsos解比旋转黑洞的质量吸积更强.我们还提出了转换效率的吸积质量到辐射,并表明旋转Kehagias-Sfetsos解决方案提供了一个更有效的引擎的吸积质量到辐射的转换比克尔黑洞。因此,不同的签名出现在电磁波谱,从而导致直接测试Hoelava重力模型的可能性,通过使用天体物理观测的发射光谱从吸积盘。
2011-06-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Characterization of Null Geodesics on Kerr Spacetimes
我们考虑次极值克尔时空外部区域的零测地线。我们发现,最著名的零测地线的基本属性可以表示在一个图。特别是,可以立即看到,各能区和俘获在相空间中是分离的。此外,我们表明,从任何类时观察者的黑洞外,捕获可以被理解为一个光滑的类空方向上的天球的观察者。最后,我们讨论了这些见解的一些应用。
2020-07-27 gr-qc math-ph math.MP
Non existence of closed and bounded null geodesics in Kerr spacetimes
本文证明在Kerr-star时空中,零测地线既非闭合,也不能包含于任何紧致子集,尽管内视界下存在闭合类时与类光曲线。
2024-02-26 gr-qc math-ph math.DG
Lense-Thirring effect and precession of timelike geodesics in slowly rotating black hole and naked singularity spacetimes
本文研究了慢转裸奇点时空中相对论束缚轨道的Lense-Thirring进动频率和近星点进动的性质。我们证明了在缓慢旋转的裸奇点时空中,静止的测试陀螺的进动频率是唯一的,因此,我们可以很容易地将它们与缓慢旋转的克尔黑洞时空区分开来.另一方面,我们还表明,在缓慢旋转的Joshi-Malafarina-Narayan(JMN 1)裸奇点时空中,类时束缚轨道的负进动是允许的,这是不可能在克尔和缓慢旋转的零裸奇点时空。
2021-09-23 gr-qc
Thermodynamic topological classification of magnetically charged slowly rotating Kerr black holes in nonlinear electrodynamics with a cosmological constant
College of Physics, Guizhou University(贵州大学物理学院)
本文通过约化巨正则离壳方案,对非线性电动力学中带磁荷的慢速旋转Kerr黑洞进行热力学拓扑分类,在dS和AdS时空中均实现预测的$\overline{W}^{1-}$子类(全局拓扑数$W=-1$),且分类对旋转、NLED及磁荷参数稳健。
2026-10-14 gr-qc
A proof of the uniform boundedness of solutions to the wave equation on slowly rotating Kerr backgrounds
我们考虑参数为a和M使得|a| << M的Kerr时空,参数为|Q| <<M,|a| << M的Kerr-Newman时空,以及更一般的,充分接近于参数为M>0的史瓦西度规的稳态轴对称黑洞外时空,在Killing场所张平面上作适当的几何假设。我们证明了标量齐次波动方程的充分正则解的外部一致有界性。特别地,该界限保持到并包括事件视界。在事件视界的分叉表面附近的解的行为上没有非物理的限制。逐点估计实际上是由正定能流的一致有界性导出的。注意,鉴于非常一般的假设,克尔背景下的波动方程的可分性性质没有被使用。
2008-05-28 gr-qc math.AP math.DG
Asymptotic twistor Theory and the Kerr Theorem
我们首先回顾了零渐近扭量实子空间的渐近扭量理论。其次是克尔定理的渐近版本的描述,该定理在任意渐近平坦的爱因斯坦或爱因斯坦-麦克斯韦时空中产生规则的渐近剪切自由零测地线同余。
2005-12-13 gr-qc
The Kerr Memory Effect at Null Infinity
本文在Bondi–Sachs坐标下计算引力波撞击克尔黑洞在零无穷远处的记忆效应,将冲击波记忆视为BMS超平移,并定量给出事件视界上超转动荷因软超平移毛发而产生的变化。
2024-03-27 gr-qc hep-th
Loosely trapped surface for slowly rotating black hole
本文通过微扰构造了慢速旋转Kerr黑洞的边际松散束缚表面,发现无穷多个解在首阶面积相同,高阶时最大者唯一确定。
2024-07-16 gr-qc
Uniform energy bound and Morawetz estimate for extreme components of spin fields in the exterior of a slowly rotating Kerr black hole I: Maxwell field
这一系列的第一部分对待麦克斯韦方程组的外部缓慢旋转克尔黑洞。通过对Kinnersley四分体中的每个极值Newman-Penrose(N-P)标量进行一阶微分算子,得到的方程和极值N-P分量的Teukolsky主方程都是非齐次\textquotedblleft{spin-weighted Fackerell-Ipser equation\textquotedblright}(SWFIE)形式,构成一个弱耦合系统.我们首先证明了能量估计和积分局域能量衰减(Morawetz)估计的这种类型的非均匀SWFIE以下的方法(Dafermos和Rodnianski在衰减克尔外部时空I-II上的波动方程的解决方案:情况$|a|\ll M$或轴对称,2010年,arXiv:1010.5132),然后利用这些估计,以实现一个正定能量的统一界和Morawetz估计的耦合系统的每个极端的N-P分量。对于正则Hawking-Hartle四分体中的正则极值N-P分量也证明了同样的估计。这里的层次在我们的第二部分中进行了推广(Ma在均匀能量界和Morawetz估计中对缓慢旋转的Kerr黑洞外部自旋场的极端分量的估计II:线性化引力,2017,arXiv:1708.07385),以处理线性化引力的极端分量。
2020-08-27 gr-qc math.AP
Quasinormal modes of slowly rotating Kerr-Newman black holes using the double series method
本文利用微扰双展开方法计算慢速旋转Kerr-Newman黑洞的准正规模式谱,重点分析l=2的引力、电磁和标量微扰,验证了轴主导与极主导微扰的近似等谱性,并证明慢转近似可较准确地估计角动量达极值50-60%的构型谱。
2023-04-19 gr-qc hep-th
Kerr-(Anti-)de Sitter Black Holes: Perturbations and quasi-normal modes in the slow rotation limit
我们研究了缓慢旋转的Kerr-(Anti-)de Sitter黑洞时空中标量场、矢量场和张量场的微扰,给出了新的和现有的薛定谔风格的主方程,每种类型的微扰都达到黑洞自旋$a$的线性阶.对于每种类型的字段,我们计算的基本准正常模式频率的解析表达式。这些频率相比,现有的结果Schwarzschild-de Sitter,缓慢旋转克尔,缓慢旋转克尔-德西特黑洞。在所有情况下,发现良好的协议之间的解析表达式和数值计算的频率。此外,轴向和极性的引力频率被证明是等谱线性顺序在$a$的所有情况下以外的非零$a$和$Λ$。
2018-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Trapping of null geodesics in slowly rotating spacetimes
由于中微子的捕获对冷却过程或引力波的捕获产生影响,包含被捕获的零测地线区域的极其紧凑的物体可能与天体物理学相关。这些物体以前曾在球对称的假设下进行过研究。在本文中,我们考虑了一个简单的推广,通过研究零测地线的捕获的Hartle-Thorne慢旋转近似的框架下采取的一阶在角速度,并考虑一个均匀的发射率为零测地线的均匀密度的对象。我们计算有效的潜力和逃逸锥的零测地线,以及它们如何依赖于时空的参数,并计算了“本地”和“全球”的效率系数的捕获。我们表明,由于旋转的捕获效率是不同的同向旋转和逆行零测地线,捕获甚至可以发生$R>3GM/c^2$,相反,在没有旋转的情况下发生的。
2020-11-27 gr-qc
Spherical null geodesics of rotating Kerr black holes
研究了旋转Kerr黑洞的非赤道球零测地线。不同于广泛研究的赤道圆轨道,其半径是已知的解析,没有封闭形式的公式存在于文献中的一般(非赤道)球面测地线的半径。本文给出了这些球面零测地线的半径r_{ph}(a/M;cos i)的近似公式,其中a/M是黑洞的无量纲角动量,cos i是轨道的有效倾角(相对于黑洞赤道面)。众所周知,克尔时空的赤道圆测地线(cosi = \pm 1的逆轨道和逆轨道)的特征在于它们的半径r_{ph}(a/M; cosi = \pm 1)对黑洞的无量纲自旋参数a/M的单调依赖性。我们在这里使用我们的新的解析公式来揭示,赤道圆测地线的这一众所周知的性质实际上不是克尔时空的一般性质。特别地,我们发现在(3 \sqrt{3} - \sqrt{59})/4 \lesssim \cos i<0范围内的反转球形零轨道的特征在于r_{ph}(a/M;cos i=const)对黑洞的无量纲旋转参数a/M的非单调依赖性.此外,它表明,球形光子轨道的快速旋转黑洞的特征在于一个临界倾角,cosi = \sqrt{4/7},在该轨道的坐标半径接近黑洞半径的极值极限。我们证明,这个临界倾角信号的球形零测地线的物理性质的过渡:特别是,它分离的轨道,其特征在于由有限的适当距离的黑洞视界的轨道,其特征在于由无限适当距离的地平线。
2012-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Linear stability of slowly rotating Kerr black holes
我们证明了缓慢旋转的克尔黑洞的线性稳定性的爱因斯坦真空方程的解决方案:线性化扰动的克尔度规衰减在一个线性化的克尔度规加一个纯规范项的逆多项式率。我们工作在一个自然波映射/DeTurck规范,并表明纯规范项可以采取躺在一个固定的7维空间与一个简单的几何解释。我们的证明依赖于一个强大的一般框架,根据最近的进展,在微局部分析和非椭圆Fredholm理论,分析的预解算子的渐近平坦空间。以Schwarzschild度规以及Schwarzschild时空上的某些标量和1-形式波算子的模式稳定性为输入,我们利用微扰论建立了慢旋转Kerr黑洞的线性稳定性;特别地,我们的证明没有利用Kerr度规的任何特殊代数性质。本文的核心是详细描述了一个合适的双曲规范固定的爱因斯坦算子在低能量下的线性化的预解式。正如第二和第三作者以前关于宇宙学黑洞的非线性稳定性的工作一样,约束阻尼起着重要的作用。在这里,它消除了某些病态的广义零能态;它还确保了我们的线性化爱因斯坦方程的双曲型方程的解具有一般初始数据和强迫项的渐近性和衰减性,这在非线性和数值应用中是一个有用的特征。
2019-07-15 gr-qc math-ph math.AP
Solutions of a slowly rotating Kerr flat-horizon black hole in dynamical Chern-Simons modified gravity
本文研究了动力学 Chern-Simons 修正引力中缓慢旋转的 Kerr 平直视界黑洞解,发现度规交叉项不受 Chern-Simons 标量扰动影响,该标量场仅影响渐近平直时空的度规。
2023-11-14 gr-qc hep-th
Hidden symmetries and decay for the Vlasov equation on the Kerr spacetime
本文证明了无质量Vlasov方程解在非常慢旋转的Kerr时空外的有界能量和积分能量衰减的存在性。这结合了以前开发的方法,以证明类似的结果波动方程的外部一个非常缓慢的旋转克尔时空与最近的工作应用矢量场方法的相对论弗拉索夫方程。
2017-01-03 gr-qc math-ph math.AP
Regularity of a double null coordinate system for Kerr-Newman-de Sitter spacetimes
本研究构建了Kerr-Newman-de Sitter时空的双零坐标系,证明其交面二维球面的$C^\infty$光滑性,可推广Kerr时空的相关结果,并以黑洞内部波动方程结果为例验证了应用价值。
2024-07-10 gr-qc math-ph math.AP
Tidal heating and torquing of a Kerr black hole to next-to-leading order in the tidal coupling
我们计算了被慢变外部时空包围的Kerr黑洞的线性真空扰动,扰动的量级为黑洞质量与外部时空的曲率半径之比的三阶.这种扩展适用于两个相关的物理场景:(i)一个小的克尔黑洞沉浸在一个大得多的外部黑洞的引力场,(ii)一个克尔黑洞围绕另一个质量相当的外部黑洞缓慢移动。这种小孔/慢动作近似使我们能够通过缓慢变化的,随时间变化的电磁潮汐张量来参数化扰动,然后使我们能够分离Teukolsky方程并在我们的展开参数中解析地计算Newman-Penrose标量到三阶。我们得到一般表达式的质量和角动量通量通过扰动黑洞视界,以及视界表面积的变化率,在一定的不变量构造的电磁潮汐张量。最后,我们将这些结果应用于上述两种情况。
2013-02-12 gr-qc
On the massive wave equation on slowly rotating Kerr-AdS spacetimes
在固定的Kerr-anti de Sitter背景$(\mathcal{M},g_{M,a,Λ})$上研究了大质量波方程$\Box_g ψ- α\fracΛ{3} ψ= 0$.我们首先证明了在Schwarzschild情形下(a=0),只要$α< {9/4}$,即Breitenlohner-Freedman界成立,$ψ$在黑洞外部保持一致有界.我们的证明是基于向量场乘数和乘法器:通常的能量流所产生的类时Killing向量场$T$(这不能是非负的逐点)被证明是非负的帮助下,一个Hardy不等式积分后的类空切片。除了$T$,我们构建了一个矢量场,其能量的身份捕获红移产生良好的估计接近地平线。最后,将该论点推广到缓慢旋转的Kerr-AdS背景。这是通过用$K=\partial_t + λ\partial_ϕ$代替Killing矢量场$T=\partial_t$来实现的,因为适当的$λ\sim a$也是Killing的,并且--与渐近平坦的情况相反--在黑洞外部处处是因果的。没有使用Kerr-AdS上波动方程的可分性。因此,该定理也适用于足够接近Kerr-AdS时空的时空,只要它们允许一个在视界上为零的因果Killing场$K$。
2009-08-13 gr-qc math.AP math.DG