Axially symmetric rotating black hole with regular horizons
本文研究轴对称旋转黑洞的规则视界,通过视界附近度规行为的一般形式,比较曲率不变量与自由落体参考系中曲率张量分量的有界性要求,并分别分析非极端、极端和超极端视界。
2022-11-15 gr-qc
Rotating "Black Holes" with Holes in the Horizon
研究了含有半无限长轴向奇异线的爱因斯坦-麦克斯韦场方程组的Kerr-Schild解。它表明,轴向奇点打破了黑洞,在视界中形成洞。结果,出现了一个管状区域,允许物质从内部逃逸而不穿过视界。有人认为,这种轴向奇点,导致非常窄的光束,可以创建在黑洞由外部电磁或引力激发,并可能在天体物理学观察到的效果,如喷流形成的起源。
2006-07-03 astro-ph gr-qc hep-th
Statistical Mechanics on Axially-symmetric Space-times with the Killing Horizon and Entropy of Rotating Black Holes in Induced Gravity
本文发展了一种计算旋转黑洞视界附近量子场正则系综自由能的方法。我们证明了在静止背景上的量子场的能级密度可以与在基准静止时空上的量子场的能级密度相关联。旋转的影响出现在“静态”场与基准阿贝尔规范势的附加相互作用中。基准静态时空和规范势是普适的,即,它们由给定物理时空的几何形状决定,而不依赖于场的自旋。将定常轴对称问题简化为静态问题,大大简化了统计力学的研究,并由此得出若干结论。首先,我们证明了在旋转的存在下,在视界的标量场和旋量场的熵的发散具有与静态情况下相同的形式,并且可以通过裸黑洞熵的重整化来消除。其次,我们证明了在诱导引力作用下,黑洞的Bekenstein-Hawking熵的物理力学表示是普适的,并且不依赖于旋转。
1999-09-20 gr-qc hep-th
Static Axially Symmetric Einstein-Yang-Mills-Dilaton Solutions: II.Black Hole Solutions
本文讨论了最近在Einstein-Yang-Mills和Einstein-Yang-Mills-Millon理论中得到的一类新的静态轴对称黑洞解。这些黑洞解是渐近平坦的,并且具有规则的事件视界。事件视界几乎是球对称的,沿对称轴线有轻微的伸长。物质场的能量密度在视界上是与角度有关的。静态轴对称黑洞解满足一个简单的质量、电荷、熵和温度之间的关系。这些黑洞解由两个整数表征,即纯磁规范场的缠绕数$n$和节点数$k$。随着节点数的增加,磁中性黑洞解形成倾向于磁荷$n$极限解的序列,对应于有限耦合常数的Einstein-Maxwell-Bronon黑洞解和零耦合常数的Reissner-Nordstrøm黑洞解。
1997-12-22 gr-qc hep-th
New Black Hole Solutions with Axial Symmetry in Einstein-Yang-Mills Theory
我们在Einstein-Yang-Mills理论中构造了新的黑洞解。它们是静态的、轴对称的、渐近平坦的。它们的特征在于它们的视界半径和一对整数(k,n),其中k与极角有关,n与方位角有关。已知的球对称和轴对称的EYM黑洞具有k=1。当k>1时,新的黑洞解对出现在n的最小值之上,n随k而增加。从全局正则解中出现,它们形成两个分支,合并并在视界半径的最大值处结束。它们的质量与视界质量之差等于相应正则解的质量,正如孤立视界框架所预期的那样。
2005-07-26 gr-qc
Static black holes with axial symmetry in asymptotically AdS$_4$ spacetime
在全局AdS $_4$背景中的静电真空黑洞具有一个几何上为圆球的事件视界。在这项工作中,我们认为,这种情况是不同的模型与物质场具有明确的依赖于方位角$φ$,然而,这并不体现在能量动量张量的水平。因此,完整的解决方案是轴对称的,拥有一个单一的(类时)Killing向量场。这种静态黑洞的明确的例子构造在爱因斯坦-(复杂)标量场和爱因斯坦-杨米尔斯理论。这些解决方案的基本属性进行了讨论,寻找通用功能。例如,我们注意到,对于标量场的解,视界具有扁球形状,而对于杨-米尔斯场的黑洞,视界具有长球形状。视界几何形状与球形的偏离在全息应力张量中表现出来。最后,基于在探测极限下得到的结果,我们推测了在Einstein-Maxwell理论中存在仅具有轴对称性的静态黑洞。
2015-11-10 gr-qc hep-th
The Meissner Effect for axially symmetric charged black holes
在我们以前的工作[N。Gürlebeck,M. Scholtz,Phys. Rev. D 95 064010(2017)],我们已经证明了电场和磁场是从极端的、静止的和轴对称的不带电黑洞的视界中排出的;这被称为黑洞的迈斯纳效应。在这里,我们将这个结果推广到几个方向。首先,我们允许黑洞带有电荷,这需要推广迈斯纳效应的定义。接下来,我们引入几乎孤立视界的概念,它比通常的孤立视界的概念弱,因为前者的几何不一定完全与时间无关。此外,我们允许视界被弦穿透,从而违反了弱孤立视界定义中关于球面拓扑的通常假设。最后,我们详细说明了所有的假设进入证明,并表明,迈斯纳效应是一个固有的属性的黑洞,即使在完全非线性理论。
2018-02-15 gr-qc
Supersymmetric black holes with a single axial symmetry in five dimensions
本文分类了五维最小超引力中具有单一轴对称性的超对称黑洞与孤子解,首次给出恰好只有一个轴向Killing场的光滑黑洞例子,并揭示其视界拓扑包括S³、S¹×S²和透镜空间L(p,1)。
2024-07-08 gr-qc hep-th
Static Regular and Black Hole Solutions with Axial Symmetry in EYM and EYMD theory
讨论了最近发现的Einstein-Yang-Mills和Einstein-Yang-Mills-Mills理论中一类新的全局正则解和黑洞解.这些渐近平坦解是静态的,并且只具有轴对称性。黑洞解具有规则的事件视界。
1997-10-08 gr-qc hep-th
Static black hole solutions with axial symmetry
在Einstein-Yang-Mills和Einstein-Yang-Mills-Millon理论中构造了一类新的渐近平坦黑洞解.这些黑洞解是静态的,它们有一个规则的事件视界。然而,它们只具有轴对称性。像它们的常规对应物一样,黑洞解也由两个整数表征,即缠绕数$n$和规范场函数的节点数$k$。
1997-04-23 gr-qc hep-th
Modified Fermions Tunneling Radiation from Non-stationary, Axially Symmetric Kerr Black Hole
本文应用量子引力理论中的形变色散关系,研究了动态对称黑洞中费米子隧穿辐射的修正。首先,修正了引力时空中费米子的运动方程。从运动方程出发,用半经典近似方法得到了修正的Hamilton-Jacobi方程。然后,研究了费米子在动态对称Kerr黑洞事件视界的隧穿行为。最后,结果表明,在非平稳对称背景下,霍金温度修正和隧穿率与黑洞背景视界的角参数密切相关。
2019-07-14 gr-qc hep-th
Solution of Dirac equation in the near horizon geometry of an extreme Kerr black hole
在极端Kerr黑洞的近视界极限几何中求解了Dirac方程。我们像往常一样首先将方程解耦成轴向和角向部分。轴向方程与质量无关,并得到了精确解。在无质量的情况下,角方程简化为一个汇合的Heun方程。一般来说,对于非零质量,角度方程充其量可以表示为一组适合数值研究的耦合一阶微分方程。最后,基于我们的解,我们以类似的方式验证了Dirac粒子在近视界中不存在超辐射,这一结果在一般Kerr背景下是众所周知的。
2004-03-19 gr-qc
Near-horizon aspects of black holes in quantum spacetime
本文利用非对易微分几何研究量子时空中史瓦西黑洞的引力扰动,分析极模式与轴模式在近视界区域的渐近行为,并揭示量子时空结构导致极轴同谱性破坏的机制。
2024-09-30 gr-qc
Black Hole versus Naked Singularity via Axial Perturbation
我们利用Reissner-Nordström时空的度规微扰区分了非极值黑洞、\emph{extremal}黑洞和\emph{naked singularity}。首先我们研究了\emph{extremal} Reissner-Nordström黑洞的轴向扰动,并计算了由这些扰动引起的有效势。然后我们研究了裸奇点情形下的轴向扰动,并计算了有效势。我们证明了对于非极值黑洞,\emph{the effective potential outside the event horizon~($r_{+}$) is real and positive. While in between Cauchy horizon~($r_{-}$) and event horizon~($r_{-}<r<r_{+}$) the effective potential is negative.}对于\emph{extremal black hole, the effective potential is always positive}。对于\emph{naked singularity, the effective potential is positive.},我们从有效势图中发现,极值BH的有效势结构类似于视界外的势垒。而对于非极值BH,有效势的结构看起来像一个\emph{potential well}…
2020-08-27 astro-ph.GA gr-qc
Axially Symmetric Black Hole Skyrmions
已知B=2的Skyrmion是轴对称的。我们考虑Skyrme模型与引力的耦合,数值求解了静态轴对称黑洞解.黑洞的skyrmion不再有整数重子电荷,但在视界外的球对称的情况下,有分数电荷。因此,该解代表一个部分吞噬了一个氘核的黑洞。最近的大额外维理论研究表明,一个有效的普朗克尺度为TeV量级,因此,氘黑洞可能在未来的线性强子对撞机(LHC)中产生。
2003-07-29 gr-qc hep-th
Making sense of the bizarre behaviour of horizons in the McVittie spacetime
作为类比,我们用史瓦西-德西特-科特勒时空(无论如何,这是麦克维蒂的一个特例)讨论了麦克维蒂时空的表观(黑洞和宇宙学)视界的奇异行为。对于一个尘埃占主导地位的“背景”宇宙,黑洞不可能在早期存在,因为它的(表观)视界将大于宇宙学的(表观)视界。一个幻影主导的“背景”宇宙导致这种情况,以及视界的行为,是时间逆转的。
2012-02-03 gr-qc
Bounds for axially symmetric linear perturbations for the extreme Kerr black hole
利用守恒能量得到了极端Kerr黑洞轴对称线性扰动的简单积分界。从这些估计,我们推导出点态边界的扰动以外的地平线。
2015-01-15 gr-qc math-ph math.MP
Axial Obstructions to Rotating Bumblebee Vacuum Solutions
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Beijing Normal University), Ministry of Education(教育部多尺度自旋物理重点实验室(北京师范大学));Department of Astrophysics, School of Physics and Materials Science, Guangzhou University(广州大学物理与材料科学学院天体物理系)
研究正则旋转常范数矢量真空的阻碍,通过分析极点处对称性及沿轴锥度变化对曲率的影响,应用于爱因斯坦 - 大黄蜂引力中克尔 - 变形解,发现其矢量真空在轴上不光滑且极轴有奇点,特殊分支有正则外视界及局部旋转解。
2026-08-05 gr-qc
Bounds for the metric and shift vector on extreme Kerr under linear axially symmetric gravitational perturbations
我们提出了积分估计的位移和诱导度规在最大等温规范,对应于线性轴对称引力扰动的Minkowski和极端Kerr度规。这些界限是一个步骤,以寻找逐点的边界的扰动。特别是所提出的估计的转变,包括极端克尔情况下的地平线。
2017-10-04 gr-qc
Axial perturbations of black holes with primary scalar hair
本文在退化高阶标量-张量(DHOST)理论中研究带原初标量毛静态黑洞的轴向微扰,构造非共形变换后的新黑洞解,分析有效度规因果结构并通过WKB近似计算拟正规模式。
2025-04-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A classification of supersymmetric Kaluza-Klein black holes with a single axial symmetry
本文将五维单一轴对称超对称渐近平坦黑洞的分类扩展至 Kaluza-Klein 渐近黑洞,揭示了由调和函数决定的多中心解与新型黑环,并给出了四维超对称多黑洞的分类。
2024-02-09 gr-qc hep-th
Static axially symmetric solutions of Einstein-Yang-Mills equations with a negative cosmological constant: black hole solutions
研究了具有负宇宙学常数$Λ$的四维Einstein-Yang-Mills-SU(2)理论中的静态轴对称黑洞解.这些解渐近地逼近反德西特时空,并具有正则的事件视界。讨论的解决方案的主要性质和相对于渐近平坦的情况下的差异。这些配置的质量是通过使用反项方法计算的。我们注意到,在$d=11$超引力的背景下,$Λ=-3$组态具有更高维的解释。在固定的Schwarzschild-anti-de Sitter背景下,讨论了轴对称的双子和双子解的存在性。爱因斯坦-杨-米尔斯方程的精确解在附录中给出。
2004-09-07 gr-qc hep-th
On the effective metric of axial black hole perturbations in DHOST gravity
本文在位移对称DHOST(简并高阶标量张量)理论中研究了静态和球对称多毛黑洞(BH)解的轴向(或奇宇称)扰动.我们首先扩展到家庭的DHOST理论的一阶配方,我们最近开发的Horndeski理论。值得注意的是,我们发现,DHOST轴向扰动的动力学是等价的轴向扰动在广义相对论(GR)演变的,不同的,有效的度量。在二次DHOST理论的特定情况下,该有效度量是通过非形式变换从背景BH度量导出的。我们说明我们的一般研究与BH解决方案的三个例子。在一些所谓的隐形解决方案中,有效度量是具有移动视界的史瓦西。我们还给出了一个BH解的例子,其有效度规与裸奇点相关联。
2022-11-02 gr-qc hep-th
Axially Symmetric Perturbations of Kerr Black Holes II: Boundary Behaviour of the Dynamics in the Orbit Space
本文通过证明Kerr黑洞轴对称线性扰动理论中的正定能量在时间上严格守恒,揭示了该黑洞的一种动态线性稳定性。
2021-09-05 gr-qc math.AP math.DG
Hawking radiation and the boomerang behaviour of massive modes near a horizon
我们讨论的基础上的色散关系和波包模拟的克莱因-戈登方程的视界附近的大规模模式的行为。我们指出一个明显的悖论之间的两个(原则上等效)黑洞蒸发通过霍金辐射的图片。在蒸发是由于正能量模的发射的图象中,人们立即得到了大质量粒子发射的阈值。在蒸发是由于吸收负能量模的图像中,这样的阈值显然不存在。我们解决了这个悖论,通过跟踪的能量低于阈值的正能量质量模式的演变。这些光被发射出来并远离黑洞视界,但它们在“红视界”处被反弹回来,并被黑洞重新吸收,从而精确地补偿了两幅图像之间的差异。对于天体物理学黑洞,结果是奇怪的,但不影响观测霍金辐射的地面约束。然而,对于具有大质量模式的模拟引力系统,结果是至关重要的,而且相当令人惊讶。
2011-05-18 gr-qc hep-th
Horizon Properties of Einstein-Yang-Mills Black Hole
我们考虑静态轴对称Einstein-Yang-Mills黑洞的孤立视界形式。这些多毛黑洞的质量与相应的类粒子解的质量通过视界质量相关联。毛茸茸的黑洞违反了基于视界电荷的“准局部唯一性定理”。
2001-10-19 gr-qc
Wightman Functions' Behaviour on the Event Horizon of an Extremal Reissner-Nordström Black Hole
在大质量极限的极端Reissner-Nordström黑洞的情况下,分析了热Wightman函数在事件视界上行为的较弱的Haag,Narnhofer和Stein公式以及较弱的Hessling量子等价原理.为了避免度量在视界静止坐标系中的退化,本文提出了一种利用过视界测地线长度不变的方法。首先对Rindler楔的事件视界上的无质量标量场进行了检验,将Haag,Narnhofer和Stein的方法推广到{ \em整个视界}上,并恢复了Hessling的结果。然后在大质量极限的极端Reissner-Nordström黑洞的整个视界上分析了无质量标量场的HNS处方和Hessling处方。证明了HNS公式的弱形式对KMS态温度的所有有限值都满足,这个原理并不决定任何霍金温度。发现Reissner-Nordström真空,即,$T=0$满足弱HNS公式,也是唯一满足弱Hessling公式的状态.最后,建议所有以前得到的结果应该是有效的下降的要求,一个无质量的领域和一个大质量的黑洞。
1996-02-23 gr-qc hep-th
Behaviour of matter close to the event horizon
研究黑洞事件视界附近吸积物质的行为在相对论和高能天体物理学中具有重要意义,因为它们提供了恒星质量和超大质量黑洞诊断谱的关键特征。本文研究了多跨音速平流黑洞吸积盘中广义相对论物质的终端行为。我们计算,我们相信,各种动力学和热力学的多跨音速流变量{ \it非常接近}($\le$ 0.01 $r_g$)的事件视界的值,并研究这些变量对基本吸积参数的依赖性。我们的计算对于更好地理解声黑洞的霍金辐射是有用的。
2003-12-19 astro-ph gr-qc
On the horizon instability of an extreme Reissner-Nordström black hole
阿雷塔基斯已经证明了无质量标量场在极端Reissner-Nordström黑洞的视界处具有不稳定性。我们表明,类似的不稳定性也发生在一个大质量的标量场和耦合线性化的引力和电磁扰动。我们给出了极端RN背景下无质量和有质量标量场的晚期行为的数值结果,并表明对于视界外支持的初始扰动,例如\一个进入的波包对于一个无质量的标量,我们表明,后期的时间行为的数值结果再现在近地平线几何的解析计算。我们将阿雷塔基斯在未来视界的守恒量与纽曼-彭罗斯在未来零无穷远的守恒量联系起来。
2013-04-23 gr-qc hep-th
Understanding dynamical black hole apparent horizons
动态的、非渐近平坦的黑洞最好的特征是它们的视视界。广义相对论的宇宙学黑洞解表现出两种类型的视视界行为,到目前为止,似乎是完全断开的。通过对一类Brans-Dicke时空的广义相对论取极限,证明了这两种行为之一实际上是另一种行为的极限。
2015-11-24 gr-qc
Uniqueness theorem for 5-dimensional black holes with two axial Killing fields
我们证明了在5维空间中具有两个交换轴对称的两个静止的、渐近平坦的真空黑洞是相同的当且仅当它们的质量、角动量和它们的“棒结构”重合。我们还证明了视界在拓扑上必须是一个3-球面、一个环或一个透镜空间。我们的论点是一个概括的建设森泽和伊达(根据反过来的关键工作的梅森)谁考虑了球形的情况下,结合基本参数的性质的因素流形的对称轨道。
2007-09-19 gr-qc
Axial perturbations of the scalarized Einstein-Gauss-Bonnet black holes
研究了EGB理论中自发标度化黑洞的轴向扰动。我们考虑了文献[1]中所研究的模型的基本分支的无节点解,它具有一个径向稳定构形区域,如文献[2]所示。在这里,我们表明,几乎所有的径向稳定的黑洞也是稳定的轴向扰动。当轴向势不再严格为正时,我们利用S-变形方法证明了稳定性。对于径向扰动,当耦合常数一定时,双曲性在某一临界视界尺寸以下消失。在稳定区域,我们通过时间演化和求解与时间无关的本征值问题来确定准正规模的谱。
2020-03-05 gr-qc
Non-Abelian Black Holes with Magnetic Dipole Hair
在SU(2)Einstein-Yang-Mills-Higgs理论中构造了静态轴对称黑洞。这些黑洞位于一对黑洞和反黑洞之间,拥有磁偶极毛。它们的质量与视界质量之差等于正则反夸克-反夸克解的质量,正如孤立视界框架所预期的那样。
2000-08-03 gr-qc hep-th
Axial Stringy System of the Kerr Spinning Particle
研究了基于Kerr-Newman黑洞(BH)解的经典自旋粒子的结构.对于大的角动量$|a|>>m$,BH视界消失,暴露出一个裸露的环状源,这是一个圆形的相对论弦。最近的研究表明,这种弦的电磁激励导致出现一个额外的轴弦系统,其中包括两个半无限弦相反的手征。在本文中,我们考虑这个弦系统的狄拉克方程的关系。我们还证明了轴向弦是Witten超导弦,并用Higgs场模型描述了它们的结构,其中Higgs凝聚用于正则化轴向奇异性。我们认为,这个轴向弦系统可能发挥的作用,一个经典的载体的波函数。
2004-03-31 gr-qc hep-ph hep-th
The Dirac equation across the horizons of the 5D Myers-Perry geometry : Separation of variables, radial asymptotic behaviour and Hamiltonian formalism
本文将5维 Myers-Perry 度规延拓穿过内外视界,分离有质量 Dirac 方程并分析径向 ODE 的渐近行为,进而利用本质自伴性与 Stone 公式给出 Dirac 传播子的积分谱表示。
2024-04-03 gr-qc hep-th math-ph
Renyi Holographic dark energy and its behaviour in f(G) gravity
本文在$f(G)$引力理论框架下,研究了各向异性、空间均匀的Bianchi I型宇宙中Renyi全息暗能量(RHDE)及其行为。我们使用IR截止作为哈勃和Granda-Oliveros(GO)视界。为了求得模型场方程的一致解,假定减速参数是哈勃参数$H$的函数。结合现有的宇宙学数据,对与暗能量模型有关的宇宙学参数的行为进行了评价,并考察了它们的物理意义。观察到两种模型的状态方程参数都在较晚的时间接近于$-1$。然而,RHDE模型与哈勃地平线表现出稳定性的平方声速,但RHDE模型与GO地平线表现出不稳定性。在这两个模型中,减速参数和状态探测器诊断证实了宇宙的加速膨胀,也对应于$Λ$ CDM模型的后期。
2022-10-26 gr-qc hep-th
Horizon brightened acceleration radiation from massive vector fields
Mapúa University(马尼拉大学);Eastern Mediterranean University(东地中海大学)
本文研究了自由下落原子在Schwarzschild黑洞附近由Proca场引起的加速辐射,通过量子光学方法分析两种探测器实现,揭示了热平衡因子和Proca特征对辐射谱的影响,并推导了矢量场的面积熵关系。
2026-04-16 gr-qc hep-th
Strains and axial outflows in the field of a rotating black hole
我们研究了一个最初的球形束的加速粒子沿轨道平行于对称轴的旋转黑洞发射的行为。我们发现,在适当的条件下,曲率和惯性应变竞争模型的轴向流出的物质有助于产生射流状结构的形状。当然,这是一种纯粹的运动学效应,它本身并不能解释形成喷流的物理过程。在我们的分析中,外尔张量的电磁部分的性质在克尔时空中沿着对称轴是洛伦兹不变的,这一性质起着至关重要的作用。
2014-08-20 gr-qc
Ellis drainhole solution in Einstein-Æther gravity and the axial gravitational quasinormal modes
在Einstein-Eraser引力下导出了Ellis排水孔解,并研究了排水孔的轴向准正规模。由于存在一个具有反正统耦合极性的最小耦合标量场,所得度规解的特征是喉道而不是视界,因此静态的以太解是可行的。此外,推导出的轴向引力摄动主方程由两个耦合的矢量自由度组成。通过利用有限差分法,准正规振荡的时间分布进行评估,并且,随后,提取复频率,并与耦合关闭时通过WKB方法获得的特定值进行比较。此外,还探讨了耦合对低激发态准正规谱的影响,并讨论了其可能的物理意义。
2022-03-07 gr-qc
Horizon/Matter Systems near the Extreme State
结果表明,在表面引力为零但局部温度不为零的极限情况下,一般静态黑洞的极限度规由视界上的度规和两个坐标的函数,即从视界取其值的源的应力-能量张量决定.将极限方法推广到旋转黑洞。如果极端极限是由于黑洞视界和宇宙视界的合并,那么在这个极限中,两个视界总是处于热平衡。这是证明了一个通用的情况下,静态或轴对称旋转时空。
1998-05-11 gr-qc hep-th
Late-time decay of gravitational and electromagnetic perturbations along the event horizon
本文利用Newman-Penrose方法研究了线性电磁扰动和引力扰动沿黑洞事件视界(EH)的晚期衰减。我们首先详细分析史瓦西黑洞的情况。使用一个简单的本地分析附近的EH,我们表明,一般来说,“进入”($s>0$)组件的扰动场死亡沿EH更迅速地比它的“外出”($s<0$)对应。因此,虽然沿着$r=const>2M$线,扰动的两个分量都允许公知的$t^{-2l-3}$衰减速率,但人们发现,沿着EH,$s<0$分量在超前时间$v$中作为$v^{-2l-3}$消失,而$s>0$分量作为$v^{-2l-4}$消失。然后,我们描述了这种分析的扩展到克尔黑洞。我们的结论是,轴对称模式的情况类似于史瓦西的情况。然而,对于非轴对称模式,$s>0$和$s<0$场以相同的速率衰减(与Schwarzschild情况不同)。
1999-08-19 gr-qc
Existence and Uniqueness of Stationary Solutions in 5-Dimensional Minimal Supergravity
研究了$5$维极小超引力方程的定常双轴对称解问题。基本上所有可能的解决方案与非退化的视野产生,具有允许的地平线横截面拓扑的球$S^3$,环$S^1\times S^2$,和透镜$L(p,q)$,以及三种不同类型的渐近。的解决方案是光滑的,除了可能的圆锥奇点在轴对称的不动点集。这种分析还包括被称为孤立子的解决方案,其中视界不存在,而是被称为气泡的非平凡拓扑所取代,气泡由偶极通量维持。还提出了uniformity结果表明,解决方案是完全由他们的角动量,电和偶极电荷,和杆结构,固定的拓扑结构。因此,我们能够确定控制解决方案的有限数量的参数。此外,这些结果的推广给出的时空是允许有orbifold奇点。
2023-01-05 gr-qc hep-th math.DG
Asymptotically Non-Static Kerr-deSitter Spacetime With No Event Horizon
本文给出了在适当的共动坐标系中Kerr-deSitter度规的推导.它渐近地逼近Robertson-walker形式的deSitter度规.这是通过考虑其中粒子运动可积的定常轴对称时空来实现的.即Hamilton-Jacobi和Klein-Gordon方程是可分的.在这种形式下,它与共动标架是渐近相容的.
2010-03-14 gr-qc
Horizon thermodynamics and spacetime mappings
当黑洞是动态的时,事件视界被表观视界和捕获视界所取代。共形和克尔-希尔德变换被广泛用于动态黑洞的关系,我们研究的行为下,这些视野的热力学相关的量,如Misner夏普-埃尔南德斯质量(内能),Kodama矢量,表面重力和温度的这种转变。转换属性不是那些基于朴素论证所期望的属性。
2014-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Efficiency of Penrose process in spacetime of axially symmetric magnetized Reissner-Nordström black hole
本文研究了轴对称磁化Reissner-Nordström黑洞中中性粒子和带电粒子的Penrose过程.我们从研究黑洞的几何形状开始,找到度规张量的$g_{tt}$分量为正的区域(即,$g_{tt}>0$)。有趣的是,发现条件$g_{tt}>0$不仅在被称为能层的事件视界附近满足,而且在远离事件视界的势阱轮廓中也满足。我们还表明,作为无量纲磁场$B$增加的轮廓的势阱$g_{tt}>0$相应地增长,并最终合并时,$B\gtrsim 1.6$的ergoregion。最后,我们研究了轴对称磁化黑洞的Penrose过程的效率,给出了磁场对Penrose过程的影响,并与Kerr黑洞的结果进行了比较.我们表明,当黑洞的电荷$Q$保持恒定时,对于{中性粒子(即,$q/m=0$)随$B$场的增大先增大后减小,而Kerr黑洞的$q/m=0$随旋转参数的增大而增大.然而,对于带电粒子的情况(即,当$q\neq 0$和$q/m$都足够大时(比如说$B\approx1$和$q/m>2.2$)},效率总是随着$B$场的上升而增加,并且可以超过$100\%$。值得注意的是,$g_{tt}>0$所在的远离视界的区域的存在也有利于能量提取过程远离黑洞的影响。然而,从这些区域提取的能量纯粹是磁场的结果。
2022-07-25 gr-qc
Single-rotating Five-dimensional Near-horizon Extremal Geometry in General Relativity
本文在五维广义相对论中构造了一个仅含单个非零角动量的新近视界极端几何,其可具有非零有限熵,并通过极点处曲率奇点绕过了禁止此类解的唯一性定理。
2024-02-21 gr-qc hep-th
Quantifying the behaviour of curvature perturbations during inflation
曲率扰动在离开视界后会改变多少?我们应该在什么时候计算功率谱?为了回答这些问题,我们数值研究了单场暴胀模型,并比较了从视界穿越到暴胀结束的不同曲率扰动的演化。特别是,我们计算了在给定波数下曲率扰动在暴胀结束时稳定在其值的给定分数内所需的e折叠数。我们发现,例如在混沌暴胀中,假设暴胀结束时的振幅相同,均匀密度超曲面上的同动和曲率扰动的振幅在视界交叉处相差高达180%,并且曲率扰动在暴胀结束时的值的1%以内需要大约3倍。
2013-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Universality of P-V Criticality in Horizon Thermodynamics
在视界热力学的背景下研究了Lovelock引力场中黑洞的P-V临界性。相应的视界热力学第一定律以爱因斯坦-洛夫洛克方程的形式出现,并假设普适(与物质含量无关)形式dE=TdS-PdV,其中P等同于时空中所有物质的总压强(包括宇宙学常数λ,如果存在的话)。我们比较这种方法的最新进展,在扩展相空间热力学的渐近AdS黑洞的“标准”黑洞热力学第一定律扩展到包括一个压力-体积项,其中的压力是完全由于(变量)宇宙学常数。我们表明,这两种方法是完全不同的解释。假设引力场具有足够的非线性,我们发现视界热力学允许在扩展情况下出现同样有趣的黑洞相行为,如Hawking-Page跃迁、范德华行为和三相点的存在.我们还阐述了视界热力学中的Smarr公式,并讨论了视界第一定律中出现的量E的解释。
2016-03-17 gr-qc hep-th
Stability of MOTS in totally geodesic null horizons
全测地零超曲面的闭截面是边际外捕获曲面(MOTS),对于它存在一个定义良好的稳定性概念。在本文中,我们得到了这种MOTS的稳定性算子的显式形式,并详细分析了其性质的特殊情况下的非发展的地平线,其中包括孤立和Killing地平线。我们将这些稳定性与视界的表面引力和/或最小截面的存在联系起来。结果,特别是,得到一个面积角动量不等式的部分轴对称视界在4个时空维度,这有助于澄清两种不同的方法之间的关系,这个不等式存在于文献中。
2012-05-08 gr-qc
Isolated and dynamical horizons from a common perspective
一个框架中,一个可以写下来的约束方程的三维超曲面的任意签名。然后,它被应用到孤立的和动态的地平线。导出的方程可用于提取描述视界的物理相关量,而不管视界在给定时刻是孤立的(零)还是动态的。进一步考虑孤立视界的小扰动,最后给出了动力视界上约束方程的一族轴对称精确解。
2006-05-07 gr-qc
Gravitational decoupling for axially symmetric systems and rotating black holes
我们介绍了一个系统的和直接的程序来产生毛旋转黑洞的球对称种子溶液变形。我们在重力解耦方法的背景下发展我们的分析,而不诉诸纽曼-詹尼斯算法。作为可能的应用的例子,我们研究如何修改克尔黑洞解周围的流体与守恒的能量动量张量。我们发现了Kerr和Kerr-Newman黑洞的非平凡扩展。我们证明了旋转带电黑洞可以具有与Kerr、Schwarzschild或Reissner-Nordström相同的视界,从而揭示了黑洞周围物质的可能观测效应.
2021-01-21 gr-qc
Moving mirrors and event horizons in non-flat background geometry
本文将移动镜模型从闵可夫斯基背景推广到非平凡背景几何,以施瓦西—德西特黑洞和BTZ黑洞为例,并证明该方法适用于仅具轴对称性的旋转BTZ黑洞。
2024-07-08 gr-qc hep-th
The asymptotic behaviour in Schwarzschild time of Vlasov matter in spherically symmetric gravitational collapse
给定一个ADM质量为M的静态史瓦西时空,众所周知,在有限史瓦西时间内,从外部区域r> 2 M开始的进入因果测地线不会穿过事件视界r= 2 M。在本文中,我们表明,在引力坍缩的弗拉索夫物质的这种行为可以是非常不同的。我们构建初始数据,黑洞的形式和所有的物质穿过事件视界的史瓦西时间趋于无穷大,我们表明,这是一个必要条件测地完备的事件视界。除了仔细分析的渐近行为的物质特性,我们的证明需要一个新的参数的全球存在的解决方案的球对称爱因斯坦-弗拉索夫系统在外部域,因为我们的初始数据有非紧支持的径向动量变量和以前的方法打破。
2009-02-24 gr-qc
On Hawking's Local Rigidity Theorems for Charged Black Holes
我们证明了在光滑的爱因斯坦-麦克斯韦时空中,在一个局部的、规则的、分叉的、非扩张的视界的完整邻域中存在霍金矢量场,而不假设基本的时空是解析的。它推广了Friedrich,Rácz和Wald的一个结果,该结果仅限于黑洞区域的内部.此外,我们还证明了,如果存在一个与视界相切且在分叉球面上不为零的Killing矢量场$T$,那么在不作解析性假设的情况下,时空必定是局部轴对称的.这种轴对称性在静止黑洞的分类理论中起着基础性的作用。
2009-03-27 gr-qc math.DG