Tidal Love numbers of Proca stars
普罗卡星（arXiv：1508.05395）是到处都是规则的、渐近平坦的自引力孤子，由复杂的、大质量的矢量玻色子组成，形成宏观的、恒星大小的玻色-爱因斯坦凝聚体。它们被认为是奇异致密天体、黑洞模仿者和暗物质候选者的经典动力学模型。在球对称中，它们在性质上与它们的纯量表兄弟--标准（纯量）玻色子星在所有方面都很相似。在这里，我们研究的潮汐变形和四极潮汐勒夫数，电型和磁型，球对称Proca星。导出了扰动方程，并计算了某些具体背景解的Love数。我们观察到这两个勒夫数在性质上与标量玻色子星相似，特别是Proca星的电型（磁型）四极勒夫数为正（负）。量子化，对于相同的紧凑性，Proca情况下的电和磁勒夫数比标量情况下更接近（在幅度上），电勒夫数的幅度略大于磁勒夫数。
2020-06-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Identifying Proca-star mergers via consistent ultralight-boson mass estimates across gravitational-wave events
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
本文提出贝叶斯混合模型框架，通过跨引力波事件的一致超轻玻色子质量估计识别Proca星并合，为奇异致密天体探测提供新方法。
2025-11-14 gr-qc
Asymptotically anti-de Sitter Proca Stars
我们发现，复杂的，大规模的自旋为1的领域最低限度地耦合到爱因斯坦的引力与负宇宙学常数，承认渐近反德西特自引力的解决方案。聚焦于4维时空，我们首先在测试场极限中获得解析解，其中Proca场方程可以在固定的反德西特背景中求解，然后在数值上找到完全非线性的解。这些解决方案是最近发现的渐近平坦Proca星的自然延伸，并与标量玻色子星具有相似的性质。特别是，我们表明，他们是稳定的球对称线性扰动的范围内的基频限制其最大质量点。最后，我们概述了普罗卡星在$5$维度上的行为。
2016-09-23 gr-qc hep-th
$\ell$-Proca stars
本研究将带角动量的玻色星多场推广从标量拓展至矢量情形，提出ℓ-Proca星这一爱因斯坦-多Proca系统的新球对称定态解，验证了方案自洽性并数值得到小ℓ值下的基态。
2024-01-29 gr-qc
Resolving the pathologies of self-interacting Proca fields: A case study of Proca stars
有人认为，自相互作用的大质量矢量场是病态的，这是由于矢量场的奇异有效度量的动态形成，这是梯度或鬼不稳定性的开始。我们讨论，这种奇异性的形成不一定是一个基本问题，但大规模矢量场的有效场论（EFT）描述的故障。通过使用大质量矢量场的紫外线（UV）完成模型，我们证明了Proca星，矢量场的自引力凝聚体，即使在EFT遭受梯度不稳定性之后仍然存在，而在UV没有任何病理，其中EFT描述仍然有效，EFT中的梯度不稳定性可以解释为高-从紫外线的角度来看密度玻色子星。另一方面，我们发现在鬼不稳定性出现之前，EFT描述被破坏。这表明，随着EFT动态地趋向于接近鬼影不稳定的发作，可以自发地激发大量的自由度以治愈EFT的病理。
2022-09-14 gr-qc hep-th
Shadows of boson and Proca stars with thin accretion disks
在这项工作中，我们得到的阴影图像的球对称标量玻色子和Proca星的数值解的解析拟合，当照明的几何薄吸积盘。我们选择了一个由四颗玻色子和四颗普罗卡星组成的样本，其半径范围从更紧凑的$R\sim 9M$配置到更稀的$R\sim 20M$配置，其中$M$是玻色子星的总质量。在这些配置中，没有光子球（不稳定束缚测地线的轨迹），使得这些恒星的光学外观由一个围绕中央亮度凹陷的光环所主导，并且没有其他光环可用。我们表明，如果一个人认为面对的意见和磁盘模型，其发射截断在一些有限的半径，在光度达到其最大值，无论是阴影的大小，以及亮度和明亮区域的深度，在很大程度上受到影响的发射轮廓，与我们的样本中的玻色子恒星的类型和参数的选择有一个次主导的影响。然而，当我们允许吸积盘延伸到足够靠近恒星中心的地方时，这些差异会被显著放大。我们的结果指出，即使玻色子星是无水平的，没有一个光子球，其中一些可能能够产生传统的黑洞阴影状的图像，只要他们的紧凑性是足够大的，从而可能与当前和未来的观测一致。
2022-10-10 astro-ph.HE gr-qc
GW190521 as a merger of Proca stars: a potential new vector boson of $8.7 \times 10^{-13}$ eV
先进的LIGO-Virgo报告了一个短的引力波信号（GW 190521），解释为黑洞的准圆形合并，其中一个填充了对不稳定的超新星间隙，形成了一个亮度距离为$d_L \sim 5.3$ Gpc的残留黑洞$M_f\sim 142 M_\odot$。然而，GW 190521几乎没有可见的合并前排放，值得进一步研究合并前的动力学，甚至是碰撞物体的性质。我们发现，GW 190521与两个（等质量和自旋）水平矢量玻色子星（又名Proca星）迎头碰撞的数值模拟信号是一致的，形成了一个最终的黑洞与$M_f = 231^{+13}_{-17}\,M_\odot$，位于$d_L = 571^{+348}_{-181}$ Mpc的距离。Proca星的超轻矢量玻色子成分的有利质量是$μ_{\rm V}= 8.72^{+0.73}_{-0.82}\times10^{-13}$ eV。这提供了第一个证明这两个理论模型之间的密切简并，一个真正的引力波事件。普罗卡星解释的证实，我们发现统计上稍微倾向于，将提供长期寻找的暗物质粒子的第一个证据。
2021-01-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Numerical evolutions of spherical Proca stars
矢量玻色子星，或$\textit{Proca stars}$，最近已获得完全非线性数值解的爱因斯坦-（复杂）-Proca系统。它们是一个大质量矢量场的自引力、处处非奇异、无水平的玻色-爱因斯坦凝聚体，在许多方面（但不是全部）类似于它们的标量表亲，即著名的（标量）$\textit{boson stars}$。在本文中，我们报告Proca星的完全非线性数值演化，专注于球对称的情况下，其目标是评估其稳定性和不稳定的恒星演化的终点。线性微扰理论的结果表明，在ADM质量最大时，稳定构型和不稳定构型发生分离。我们的模拟证实了这一结果。不断发展的数值不稳定的解决方案，我们发现，根据该解决方案的结合能的符号和扰动，三种不同的结果：$(i)$迁移到稳定的分支，$(ii)$总色散的标量场，或$(iii)$崩溃的史瓦西黑洞。在后一种情况下，由准束缚态组成的长寿Proca场残余物-$\textit{Proca wig}$ -在其形成后可能会在视界之外看到，其寿命与Proca质量成反比。我们评论的相似性/差异与标量的情况下，以及与中子星。
2017-02-15 gr-qc
Eccentric mergers of binary Proca stars
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）
研究二进制等质量旋转Proca星的偏心并合，探讨其引力波发射特性，发现相对相位对并合后演化有显著影响，可能形成黑洞、超质量Proca星或动态不稳定旋转Proca星，并产生独特的引力波模式。
2025-04-14 gr-qc
Extreme mass-ratio inspirals into Newtonian Proca stars
Instituto Superior Técnico – IST, Universidade de Lisboa – UL（里斯本大学技术学院）
研究牛顿极限下普罗卡星对内部小扰动物体旋进的响应，考虑球对称和非球对称情况，计算轨道物体能量损失并与标量场情况对比，发现基态能量损失相似但能量损失率有差异，推动在相对论框架下进一步研究。
2026-10-02 gr-qc hep-ph
Proca Stars: gravitating Bose-Einstein condensates of massive spin 1 particles
我们建立了大质量复阿贝尔矢量场（质量$μ$），可以形成引力孤子时，最低限度地耦合到爱因斯坦的引力。这种普罗卡星（PS）有一个固定的，处处规则和渐近平坦的几何形状。然而，Proca场具有谐波时间依赖性（频率$w$），实现了阿贝尔自旋为1的场的Wheeler的geons概念。我们得到PS与球对称（静态）和轴对称（静止）线元素。后者形成了由整数$m\in \mathbb{Z}^+$标记的可数个族。PS，像（标量）玻色子星一样，携带保守的诺特电荷，并且在许多方面与后者相似。特别是，这两种类型的恒星存在的频率范围有限，有一个最大的ADM质量，$M_{max}$，达到中频。对于球对称PS（旋转PS与$m=1,2,3$），$M_{max}\simeq 1.058 M_{Pl}^2/μ$（$M_{max}\simeq 1.568,\, 2.337, \, 3.247 \, M_{Pl}^2/μ$），略大于（迷你）玻色子星的值。我们建立扰动稳定性的解决方案的一个子集在球形的情况下，并预计在旋转的情况下，基本模式的类似结论。PS的发现开启了许多研究的途径，重新考虑了50年来对（标量）玻色子星的研究，特别是作为可能的暗物质候选者。
2015-08-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Asymptotically flat spinning scalar, Dirac and Proca stars
爱因斯坦的引力与自由的、大质量的、经典的基本场的最小耦合允许类粒子解。这些是渐近平坦的，处处非奇异的配置，实现了惠勒的几何子概念：一个局部的自引力能量块，其存在锚定在广义相对论的非线性上，在平坦的时空极限中变得微不足道。在arXiv：1708.05674中，讨论了这些解（也称为恒星或自引力孤子）存在的关键性质-包括物质场的谐波时间依赖性-并对爱因斯坦-克莱因-戈登，爱因斯坦-狄拉克和爱因斯坦-普罗卡模型中出现的恒星进行了比较分析，特别是静态球对称时空的情况。在本工作中，我们将这种分析概括为纺纱解决方案。特别是，自旋爱因斯坦-狄拉克星在这里首次报道。我们的分析表明，在球的情况下观察到的高度的普遍性仍然允许角动量。因此，与经典的场论解一样，这些自引力孤子对相应场的基本费米子或玻色子性质相当不敏感，表现出类似的特征。我们描述了一些物理性质，特别是，我们观察到，旋转的恒星的角动量满足所有模型的量子化条件$J=m N,$，其中$N$是粒子数和$m$是一个整数的玻色子场和半整数的狄拉克场。然而，这种量子化条件的产生方式对于非零自旋场来说更为微妙。
2019-06-12 gr-qc hep-th
Impact of the wave-like nature of Proca stars on their gravitational-wave emission
我们提出了一个系统的研究动力学和引力波发射的自旋矢量玻色子星，称为普罗卡星的迎面碰撞。为此，我们建立了一个目录，约800数值相对论模拟这样的系统。我们发现玻色子星的类波性质对引力波发射有很大的影响。特别是，我们表明，初始的相对相位$Δε=ε_1-ε_2$的两个复杂的领域形成的恒星（或等效的，合并时的相对相位）强烈影响发射的引力波能量和相应的模式结构。对于主星的固定频率$ω_1$，这导致发射对副星$ω_2$频率的非单调依赖性。这种现象在黑洞合并的情况下还没有发现，它反映了Proca场以建设性和破坏性的方式与自身相互作用的独特能力。我们假设这可以作为一个确凿的证据来阐明这些物体的可能存在。
2023-03-22 gr-qc
On the dynamical bar-mode instability in spinning bosonic stars
自旋玻色子星（SBS）可以由角动量不为零的标量/Proca粒子的稀云的引力坍缩形成。在最近的工作中，我们发现标量星是瞬态的，由于非轴对称的不稳定性，触发角动量的损失。我们进一步研究了SBS的动力学形成的爱因斯坦（大规模的，复杂的）Klein-Gordon系统和爱因斯坦（复杂的）Proca系统的三维数值相对论模拟。我们将一个四次自相互作用势的标量情况下，以衡量其对不稳定性的影响，我们调查（m=2）Proca星，以评估其稳定性，我们试图与方位角密度模式的增长率和存在的共转点的SBS的不稳定性。我们证明：自相互作用势只能延迟标量玻色子系统的不稳定性，m=2 Proca星总是迁移到稳定的m=1球状族，不稳定的m=2 Proca星和m=1标量玻色子星存在共转点.这建立了一个平行的旋转中子星受动力学棒模不稳定性。我们计算引力波（GW）发射和调查的波形的可探测性比较信号的特征应变与各种探测器的灵敏度曲线，计算的信噪比。通过假设的特征阻尼时间尺度的条形变形在SBS只设置由GWs的排放，而不是由粘度（不像在中子星），我们发现，后崩溃的排放可能是数量级更充满活力的比棒模式不稳定性本身。我们的研究结果表明，GW观测的SBS可能是在未来的实验范围内，提供了一个潜在的手段来建立这样的恒星的存在，并把严格的玻色子粒子的质量约束。
2020-10-13 gr-qc
Scalaroca stars: coupled scalar-Proca solitons
本文构造并研究由复标量场和复Proca场组成的球对称孤子星，分析无相互作用及通过α|Φ|^2 A^μA_μ耦合两种情形，发现强相互作用可产生更大质量解，并讨论同步态、实标量场解及自发标量化与矢量化。
2023-04-26 gr-qc hep-th
Proca Stars with Dark Photons from Spontaneous Symmetry Breaking of the Scalar Field Dark Matter
本文研究标量场暗物质（SFDM）作为带电暗玻色子，其规范电荷与暗光子（DP）关联，并探讨因SFDM的U(1)自发对称破缺，DP获得质量形成Proca星（PS）等致密天体，进而可能对标准模型电磁场产生可测量效应。
2023-05-09 gr-qc
Intrinsic pressure anisotropy in spherical Proca stars
Universidade de Lisboa（里斯本大学）；Instituto Superior Técnico（技术高等学院）；Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA)（天体物理学与引力中心）
本文从Einstein-complex-Proca理论直接推导球对称Proca星的压强各向异性，发现应力在核心径向主导、包层切向主导，并在首个质量极大值处各向异性达约21%，为各向异性玻色子致密天体提供第一性原理基准。
2026-09-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dynamical formation of Proca stars and quasi-stationary solitonic objects
我们进行完全非线性数值模拟内的球对称爱因斯坦（复杂）Proca系统。从遵守哈密顿量，动量和高斯约束的Proca场分布开始，我们证明了系统的自引力诱导形成紧凑的物体，在适当的初始条件下，渐近接近固定的孤子般的解决方案被称为Proca星。系统的多余能量通过\textit{gravitational cooling}机制耗散，类似于标量玻色子星的动力学形成。我们调查这个过程中的Proca场的实部和虚部之间的相位差，以及它们的相对振幅的依赖性。在我们的数值模拟所探测的时间尺度内，该过程在定性上对任何一种选择都不敏感：在演化过程中，相位差和振幅比是守恒的。因此，而一个真正的静止物体预计将接近只有在特定的情况下，相等的振幅和相反的相位，准静止紧凑的孤子对象，然而，在一般情况下形成。
2019-06-15 gr-qc
Electrically Charged Proca Stars
本文研究球对称带电Proca星，通过3+1分解和谐振假设构造不同电荷与中心标量势下的解族，发现存在有限范围的超临界解，但结合能分析表明超临界解可能动力学不稳定。
2025-11-09 gr-qc
The imitation game: Proca stars that can mimic the Schwarzschild shadow
一个动态健壮的玻色子星（BS）能产生一个模仿黑洞（BH）的（有效）阴影吗？BH阴影与光环（LR）的存在有关。对于自由玻色子场，产生迷你BS，已知这些恒星可以变得超紧凑-即，具有LRs -但仅限于扰动不稳定解。我们表明，即使考虑不同的自我相互作用，情况仍然如此。然而，一个有效的阴影可以出现在一个不同的方式：如果BS再现存在的最内层的稳定圆轨道（ISCO）的类时测地线（位于$r_{\rm ISCO}=6M$的史瓦西BH的质量M），吸积流形态周围的BH的模仿和有效的阴影出现在天体物理环境。即使球形BS可以容纳稳定的类时圆形轨道一路下降到他们的中心，我们显示沿这样的轨道的角速度可能有一个最大的远离原点，在$R_Ω$，这个规模最近观察到模仿BH的ISCO在某些情况下的吸积流。然后又道：（i）对于自由标量场或四次自相互作用，$R_Ω\neq 0$仅适用于微扰不稳定的BS;（ii）对于更高的标量自相互作用，例如轴子，$R_Ω\neq 0$对于微扰稳定的BS是可能的，但在所探索的参数空间中没有发现具有$R_Ω=6M$的解;（iii）但对于自由向量场，产生Proca星（PS），存在具有$R_Ω\neq 0$的微扰稳定解，并且确实对于特定解存在$R_Ω=6M$。因此，动态鲁棒的球形PS可以模仿阴影的（近）平衡史瓦西BH与相同的M，在天体物理环境中，尽管没有LR，至少在某些观测条件下，我们确认通过比较这…
2021-04-19 gr-qc hep-th
Head-on collisions and orbital mergers of Proca stars
Proca星是自引力的玻色-爱因斯坦凝聚体，它是爱因斯坦-（复）-Proca系统的数值定态解。这些孤子既可以是稳定的，又可以通过引力冷却机制从一般的初始数据动态地形成。在本文中，我们进一步探索这些孤子对象的动力学性质，通过执行迎面碰撞和轨道合并的等质量Proca星，使用完全非线性数值演化。对于迎面碰撞，我们表明，这些碰撞的终点和引力波形取决于Proca星的紧凑性。紧凑度足够小的Proca星碰撞后留下稳定的Proca星残骸。但是更紧凑的Proca星碰撞形成一个短暂的${\it hypermassive}$ Proca星，它最终衰变成一个黑洞，尽管暂时被Proca准束缚态包围。不稳定的中间阶段会在波形中留下印记，使其与黑洞正面碰撞的波形不同。最后的准正常振铃相匹配的史瓦西黑洞，即使小的偏差可能会发生，作为充分的非线性和长寿命的Proca准束缚态的签名。对于轨道合并，结果也取决于恒星的紧凑性。对于大多数紧凑型恒星，双星合并形成一个克尔黑洞，它保留了部分初始轨道角动量，被短暂的Proca场残余所包围;在较低紧凑度的情况下，双星合并形成一个大质量的Proca星，有角动量，但不平衡。与先前对（标量）玻色子星的研究一样，当接近最终的平衡态时，这些物体的角动量似乎收敛到零。
2018-11-23 gr-qc
Proca stars with nonminimal coupling to the Einstein tensor
研究了具有质量和非最小耦合的复矢量场的玻色子星（PS）解，即玻色子星（BS）型解。不考虑非最小耦合的存在，PS解是mini-BS型的，但包含它改变性质。对于正的非最小耦合参数，由于演化方程的奇异性，当中心振幅大于某个值时，PS解不存在。对于负的非最小耦合参数，没有这样的奇异行为，但足够增强的数值分辨率要求较大的振幅。无论非零的非最小耦合参数的符号，PS与最大的Arnowitt-Deser-Misner质量和Noether电荷的引力约束。PS的性质与标量张量理论中的BS非常相似，包括健康的高阶导数项。
2017-08-17 gr-qc
Hawking radiation for a Proca field in D dimensions II: charged field in a brane charged black hole
我们概括了我们的第一个分析的波动方程的大规模矢量玻色子的背景下的D维史瓦西黑洞，通过添加电荷的领域和黑洞，在3+1维标准模型膜。进行详细的数值研究，以获得传输因子的耦合（以及解耦）系统的方程描述Proca场模式，改变角动量数，质量，电荷和时空尺寸。一个定性的新功能所产生的引入电荷的超辐射模式，我们调查的外观。然后我们计算了霍金通量，并分析了电荷的影响。特别是，我们观察到一个反向电荷分裂效应的小能量和两个或更多的额外的维度。对于中性场，我们比较了自旋为1的大质量粒子的发射，也比较了Proca体膜比的能量发射，表明，作为一个标量场，大部分的能量是在膜上发射的。
2013-02-26 gr-qc hep-ph hep-th
Searching for vector boson-star mergers within LIGO-Virgo intermediate-mass black-hole merger candidates
本文首次系统搜寻Advanced LIGO-Virgo事件中的奇异致密并合，通过比较四个引力波信号与759个Proca星并合模拟，发现GW190521和S200114f弱支持Proca星假说，并估计其并合比例，为奇异致密天体族群研究奠基。
2023-10-16 gr-qc
Micro-Bose/Proca dark matter stars from black hole superradiance
我们研究了从初始的小的、$\lesssim 10^6$ kg的、原始的黑洞（PBH）中通过霍金蒸发和超辐射（SR）的同时过程产生重的、$μ\gtrsim 1$ TeV的、玻色子自旋的$s=0,1$暗物质（DM）。即使对于小的初始PBH自旋，SR过程也可以产生半径为$\lesssim {\rm pm}$、质量为$\sim 10^{\rm few}$ kg的极其致密的引力束缚DM玻色或Proca孤子“星”，它们可以在PBH衰变后很好地存活到今天。这些孤子可以构成DM密度的重要部分，在矢量DM情况下上升到$\gtrsim 50\%$。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Iron K$α$ line of Proca stars
X射线反射光谱学可以成为检验天体物理学黑洞性质的有力工具。扩展了先前对具有标量头发的克尔黑洞[1]和玻色子星[2]的工作，在这里，我们研究天体物理学黑洞候选者是否可能是无水平的，自引力的，矢量玻色-爱因斯坦凝聚体，称为Proca星[3]。我们发现，目前的X射线任务的观测只能提供弱约束，并排除单独Proca星与低紧凑性。原因有二。首先，目前我们不知道日冕的几何形状，因此发射率分布的不确定性限制了约束背景度量的能力。其次，即使是明亮的黑洞双星，光子数也很低，我们无法精确测量光谱。
2017-01-01 astro-ph.HE gr-qc
Non-linear stability analysis of $\ell$-Proca stars
本文通过三维数值相对论模拟对 $\ell=2$ 的 $\ell$-Proca stars 进行非线性稳定性分析，发现其在整个存在域内不稳定，低致密构型会因非轴对称模式失稳并迁移至不稳定的多场状态。
2025-11-04 gr-qc
Constraining Black Holes with Light Boson Hair and Boson Stars using Epicyclic Frequencies and QPOs
轻玻色场在标准模型的扩展中是普遍存在的。即使在最低限度地与引力耦合时，这些场也可能避开黑洞无毛定理的假设，并产生旋转的黑洞，这可能与克尔度规截然不同。此外，它们允许自引力的紧凑孤子，称为（标量或Proca）玻色子星。准周期振荡（QPOs）中观察到的X射线通量所发射的吸积紧凑的对象进行强场区域的信息，从而提供了一个强大的工具，以约束偏离克尔几何和搜索外来紧凑的对象。通过使用相对论性进动模型作为代理解释QPO的测地频率，我们研究如何QPO频率可以用来测试无毛定理和存在的轻玻色场附近的吸积致密物体。我们发现，检测到两个QPO三胞胎与当前的灵敏度已经可以约束这些模型，未来的eXTP任务或LOFT类任务可以设置非常严格的约束黑洞玻色子头发和（标量或Proca）玻色子星。紧凑标量/Proca玻色子星的特殊测地线结构意味着这些物体可以很容易地被排除作为X射线源GRO J1655-40的替代模型。
2017-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Massive vector fields in Kerr--Newman and Kerr--Sen black hole spacetimes
在Einstein-Maxwell引力（Kerr-Newman解）和低能杂化弦论（Kerr-Sen黑洞）中研究了弱荷旋转黑洞超轻质量矢量玻色子的超辐射不稳定性模.我们表明，在这两种情况下，相应的大质量矢量（Proca）方程可以完全分离，利用隐藏的对称性存在于这些时空。由此产生的常微分方程数值求解，找到最不稳定的模式Proca场在两个背景和真空（克尔黑洞）的情况下相比。
2019-12-17 gr-qc hep-th
Hawking radiation for a Proca field in D-dimensions
本文研究了D维Schwarzschild黑洞背景下的大质量矢量玻色子的波动方程。质量项引入了场的两个物理自由度之间的耦合，并且我们数值地解决了由此产生的常微分方程系统，而没有解耦。我们将展示如何定义解耦传输因子从一个S-矩阵和计算它们的各种模式，质量和时空维度。在D=4时，质量项提升了横模之间的简并，并激发了纵模，特别是s波。此外，它增加了具有较大角动量的波的贡献，这在中等能量下可能是主导性的。然后，传输因子被用来获得该通道中的霍金通量。我们的研究结果提醒的重要性，正确的建模的纵向模式，而不是把它们作为解耦标量在当前的黑洞事件发生器，因此，他们可以用来改善这种发电机的现象学研究TeV重力的情况。
2011-10-11 gr-qc hep-ph hep-th
Instability of the Proca field on Kerr spacetime
在旋转黑洞附近的大质量矢量玻色子场是不稳定的，这是由于黑洞超辐射对（同向旋转，低频）束缚态的指数放大。本文利用Frolov、Krtous、Kubiznak和Santos（FKKS）最近在任意维Kerr-（A）dS-NUT时空上的Proca场实现的变量分离，计算了束缚态谱。限制到4D Kerr的情况下，我们首先建立之间的关系FKKS和Teukolsky变量在无质量的情况下，获得精确的结果的角特征值的边际约束的情况下，并提出了一种谱方法求解的角度方程在一般情况下。我们证明，所有三个物理偏振可以恢复从FKKS的anterior，解决了一个悬而未决的问题。我们提出了数值计算结果的不稳定增长率的所有三个偏振模式的选择，并讨论了物理意义。
2018-06-22 gr-qc hep-ph
Emergent quantum field theories on curved spacetimes in spinor Bose-Einstein condensates: from scalar to Proca fields
Friedrich-Schiller-Universität Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）
研究通过自旋1玻色-爱因斯坦凝聚体的激发，推导出在曲速声学时空中的涌现相对论量子场理论，探讨自旋自由度对质量矢量和标量场的影响，以及通过淬灭二次Zeeman系数或磁场梯度产生Proca子态。
2025-10-23 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Universal Relations for Rotating Scalar and Vector Boson Stars
本文研究旋转爱因斯坦-克莱因-戈尔登场星和普罗卡星的多极结构，利用现实势寻找普适关系，以在引力波观测中区分玻色子星与其他致密天体，并给出相关可观测量的获取方法。
2024-08-02 gr-qc hep-th
The problem with Proca: ghost instabilities in self-interacting vector fields
大规模矢量场在粒子物理学的几个领域中发挥作用，例如，作为弱相互作用、暗物质候选者的载流子，或者作为等离子体中光子的有效描述。在这里，我们调查与自相互作用的矢量场取代质量项的Proca方程与一般的潜力。我们表明，这种看似良性的修改不可避免地引入了鬼不稳定性，最近确定的矢量张量理论的修改引力（但在这个更简单，最低限度的耦合理论）。有人建议，非微扰动力学可以驱动系统远离这种不稳定性。我们证明，这是不是这样的情况下，通过不断发展的自相互作用Proca场的克尔背景下，它的增长，由于超辐射不稳定性。系统最初的演化过程与大质量系统相同，但一旦自相互作用变得显著，不稳定性就会在有限的时间内被触发。这些不稳定性对大质量、自相互作用矢量玻色子凝聚体的形成、自旋为1的玻色子的可能性、矢量暗物质模型以及等离子体中相互作用光子的有效模型都有影响。
2022-10-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fermion Proca Stars: Vector Dark Matter Admixed Neutron Stars
本文研究矢量暗物质与中子星组合系统，利用爱因斯坦-Proca理论构建平衡解，发现核心解与云解对质量和半径产生相反影响，并指出违反Buchdahl极限的天体可作为中子星中暗物质的观测信号。
2024-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Bosonic stars with dark electroweak fields
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Universidade de Aveiro（阿威罗大学）；CIDMA（数学与应用研究与发展中心）；Université de Tours（图尔大学）
本文在爱因斯坦-温伯格-萨拉姆理论中构造玻色子星，将其解释为暗电弱理论的玻色子扇区，通过选择超轻矢量玻色子质量，使星体质量可达中等质量黑洞范围。
2026-09-18 gr-qc hep-th
Relative Cauchy Evolution for Spin 1 Fields
本文对玻色自由场的一般协变定域性原理进行了深入的分析，特别关注弯曲时空中自旋为1的场（Proca场和Maxwell场）的情况。这已经得到了两个步骤：首先，初步研究相应的场方程导致建设一个辛空间的解决方案描述的经典理论的考虑领域。其次，通过将Weyl代数赋给描述经典理论的辛空间，得到了场的局部协变量子理论。论文的最后一部分证明了Proca场和Maxwell场的相对Cauchy演化。
2011-11-28 gr-qc hep-th math-ph
Spinning gauged boson and Dirac stars: a comparative study
标量玻色子星和狄拉克星分别是Einstein{Klein-Gordon}和Einstein- Dirac经典方程的孤子解。尽管物质场的玻色子性质与费米子性质不同，但经典场方程的这些解已被证明具有定性相似的特征[1]。特别是，对于自旋星，最基本的配置在这两种情况下都可以是环形的，不像旋转的Proca星是球状的[2]。在本文中，我们规范的标量场和狄拉克场，通过最低限度地耦合到标准电磁场。我们探讨的规范耦合的影响所产生的解决方案。最相关的差异之一是旋磁比，标量星的旋磁比大约为1，而狄拉克星的旋磁比大约为2。
2021-11-29 gr-qc
Superradiant instability of massive vector fields around spinning black holes in the relativistic regime
研究了在测试场极限下旋转黑洞周围的大质量矢量场（Proca场）的超辐射不稳定性。这是由于天体物理学黑洞的观测可能会探测到超轻玻色子的存在。通过利用时域模拟，我们表征的增长率，频率，空间分布，和其他属性的不稳定模式，包括在政权的黑洞是快速旋转和康普顿波长的Proca字段是可比的黑洞半径。我们发现，在这个政权的相对论效应增加的范围Proca群众是不稳定的，以及最大的不稳定率。我们还研究了由这种不稳定性产生的引力波，发现它们比大质量标量场的情况要强得多。
2017-07-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hamiltonian Renormalisation V: Free Vector Bosons
在最近的一个建议中，我们应用了从建设性QFT的方法来获得一个哈密顿重整化群，以便最终将其用于正则量子引力。这个提议在自由标量场中得到了成功的检验，因此下一步自然是在自由规范理论中检验它。这可以在简化的相空间量化的框架中完成，该框架允许使用早先为标量场理论开发的技术。此外，在正则量子引力中，人们在支持完整性算子的表示中工作，这些算子在麦克斯韦或普罗卡理论的福克表示中定义不好。因此，我们认为玩具模型，具有这两个功能，即采用福克表示，其中完整的运营商是定义良好的。我们适应的粗粒化映射考虑标量场的自由矢量玻色子的理论。结果表明，相应的不动点理论可以解析地找到。
2020-03-29 gr-qc hep-lat hep-th
Scalar- and Vector Dark Matter Admixed Neutron Stars
本文研究了有质量自相互作用标量/矢量玻色暗物质对中子星的影响，推导了费米子玻色星的潮汐可变形性计算方程，首次构建费米子Proca星平衡解，分析了两类混合星的结构、稳定性及观测意义。
2023-08-23 astro-ph.HE gr-qc
Boson Stars and Oscillatons: A Review
紧凑型物体在自然探索中占据着举足轻重的地位。兴趣范围从天体物理学中致密天体的作用到通过各种方法（引力波干涉测量法、微透镜、成像）对其进行探测。虽然由费米子（中子星和白矮星）组成的紧凑物体的存在已经得到了评估，但对由玻色子组成的局部孤子的平行搜索正在进行中，源于惠勒最初提出的电磁“geons”。玻色子场可以聚集并形成紧凑的物体，如玻色子星（对于复杂的标量场），玻色子和玻色子（对于真实的标量场），或Proca星（对于大质量矢量场），它们可以在搜索中显示为黑洞模仿者，暗物质源和各种其他现象。我回顾了这些玻色子系统的一些重要性质，包括该领域的最新进展。
2023-01-12 gr-qc hep-ph
Ergoregion instability in bosonic stars: scalar mode structure, universality, and weakly nonlinear effects
Princeton University（普林斯顿大学）
研究玻色星中能区不稳定性，发现标量模结构的普遍特性及弱非线性效应的放大作用。
2025-12-12 gr-qc hep-th
Quasistationary solutions of scalar fields around collapsing self-interacting boson stars
越来越多的数值证据表明，标量场可以在黑洞周围形成长寿命的准束缚态。最近的微扰和数值相对论计算提供了进一步的确认，在各种物理系统，包括静态和吸积黑洞，和崩溃的费米子星。在这项工作中，我们再次调查这个问题的背景下，引力不稳定的玻色子星导致黑洞的形成。我们建立了一个大样本的球对称初始模型，稳定和不稳定，将自相互作用的潜力与四次项。不稳定模型的三种不同的结果，即迁移到稳定分支，总色散，并崩溃到一个黑洞，也存在自相互作用玻色子星。我们的模拟表明，对于黑洞形成模型，在黑洞视界之外发现了标量场残余，其振荡频率与原始玻色子星的振荡频率不同。这一结果与最近对不稳定Proca星坍缩成黑洞的球对称模拟结果非常一致。
2017-04-26 gr-qc
Impact of ultralight bosonic dark matter on the dynamical bar-mode instability of rotating neutron stars
我们研究了超轻玻色子场暗物质对不稳定的、有棒模不稳定性倾向的差速旋转中子星动力学的影响。为此，我们在广义相对论中进行数值模拟的旋转中子星吸积初始球对称玻色子场云，解决爱因斯坦-（复杂的，大量的）克莱因-戈登-欧拉和爱因斯坦-（复杂的）Proca-Euler系统。我们发现，玻色子场的存在下，可以严重修改的中子星的条模不稳定性的发展，取决于玻色子场的总质量和玻色子粒子的质量。在某些情况下，吸积玻色子场甚至可以通过动态形成保留原始中子星部分角动量的混合（费米子-玻色子）星来抑制棒变形的主导$\ell=m=2$模式。然而，混合星经历了混合棒的发展，导致了显着的引力波发射，与孤立的中子星有很大的不同。我们的研究结果表明，中子星中的暗物质吸积可能会改变预期的棒模不稳定性发射的频率，这将对正在进行的连续引力波的搜索产生重要影响。
2022-07-18 gr-qc
Gravitational decoupling of generalized Horndeski hybrid stars
在广义Horndeski标量-张量引力下讨论了引力解耦的紧凑多变混合星。混合星的额外的物理性质进行了仔细检查，并在引力解耦设置进行了讨论。研究了玻色子主导核和费米子主导核两种情况下引力解耦混合星的质量函数、紧度和有效半径的渐近值。这些数量的Horndeski参数，去耦参数，绝热指数，和多变常数的函数，并进行了讨论。由引力退耦引起的对广义相对论和广义Horndeski标量-张量引力的重要修正与现有的观测数据一致。特殊情况下，涉及白矮星，玻色子恒星配置，中子星，爱因斯坦-克莱因-戈登的解决方案，制定在引力去耦的背景下，也仔细检查。
2022-01-13 gr-qc hep-th
Reproducing galactic rotation curves with a two-component bosonic dark matter model
本文提出用标量和矢量玻色子构成的双组分暗物质晕模型拟合星系旋转曲线，相比此前研究显著改善了观测与理论预测的一致性，为解释矮星系和旋涡星系中的物质缺失问题提供了新思路。
2025-09-23 astro-ph.GA gr-qc
On the cosmology of Weyl's gauge invariant gravity
近年来，人们提出了矢量暴胀模型来替代基于标量玻色子和精粹标量场的暴胀模型。在矢量暴胀模型中，矢量场与引力非极小耦合。然而，我们应该询问是否存在一个支持通货膨胀情景的相关基本理论。我们调查的可能性外尔的规范引力理论可能是这样一个基本的理论。这就是为什么外尔规范不变矢量场和标量场被自然地引入的原因。将Weyl规范不变的拉格朗日量重新标度到Einstein坐标系下，发现在四维情况下，该拉格朗日量等价于Einstein-Proca理论，并且不存在与引力非极小耦合的矢量场，但存在具有多项式势的标量玻色子，从而导致对称性自发破缺。
2012-04-05 gr-qc
Vector boson star solutions with a quartic order self-interaction
研究了具有矢量场$λ(A^μ\bar{A}_μ)^2/4$和质量项$μ\bar{A}^μA_μ/2$的四阶自相互作用的Einstein-Proca理论中的玻色子星（BS）解，其中$A_μ$是复矢量场，${\bar A}_μ$是$A_μ$的复共轭，$λ$和$μ$分别是矢量场的耦合常数和质量.矢量BS的特征在于两个守恒量，Arnowitt-Deser-Misner（ADM）质量和Noether电荷与全球$U(1)$对称性。我们发现，在没有自相互作用的情况下相比，$λ=0$，最大ADM质量和Noether电荷增加$λ>0$和减少$λ<0$。我们还表明，存在的临界中心振幅的时间分量的向量场，在此之上没有矢量BS的解决方案，并为$λ>0$，它可以表示为简单的解析表达式。对于足够大的正耦合$Λ:=M_{pl}^2λ/(8πμ^2) \gg 1$，由${\cal O}[\sqrtλM_{pl}^3/μ^2 \ln (λM_{pl}^2/μ^2)]$的临界中心振幅和得到了矢量BS的最大ADM质量和Noether荷，这与标量BS的最大ADM质量和Noether荷${\cal O}(\sqrt{λ_ϕ}M_{pl}^3/μ_ϕ^2)$不同，其中$λ_ϕ$和$μ_ϕ$是耦合常数和复标量场的质量.
2018-05-24 gr-qc
Vector gauge boson radiation from compact binary systems in a gauged $L_μ-L_τ$ scenario
一个紧凑的双星系统的轨道周期衰减主要是由于四极引力辐射，这与观测一致的百分之一。其他类型的辐射，如超轻标量或赝标量辐射，大质量矢量玻色子辐射也有助于轨道周期的衰减，只要发射粒子的质量小于紧凑双星系统的轨道频率。得到了中子星-中子星和中子星-白矮星双星在大质量矢量场辐射下的能量损失表达式。中子星由于简并电子的化学势较大，所以具有较大的μ介子电荷。我们导出了双星中由于$U(1)_{L_μ-L_τ}$规范玻色子辐射引起的能量损失。对于矢量玻色子的辐射，质量受致密双星轨道频率$M_{Z^\prime}<Ω\simeq10^{-19}eV$的限制。利用轨道周期衰减公式，得到了四个紧致双星系统规范$L_μ-L_τ$理论中规范玻色子耦合常数的限制。对于矢量规范玻色子μ子耦合，我们发现对于$M_{Z^\prime}<10^{-19}eV$，耦合常数的约束是$g<\mathcal{O}(10^{-20})$。我们还得到了有质量矢量普罗卡场和能与μ子耦合的规范场的不相容图。
2019-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Binary boson stars: Merger dynamics and formation of rotating remnant stars
该研究通过数值演化爱因斯坦-克莱因-戈登方程组，探究双玻色子星并合过程中标量相互作用的影响，建立剩余天体性质预测映射，首次证实非旋转双玻色子星并合可形成旋转玻色子星。
2023-06-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hadamard states for decomposable Green-hyperbolic operators
University of York（约克大学）
本文提出了一种适用于可分解格林-双曲算子的广义Hadamard状态定义，并展示了其在量子场论中的应用和性质。
2025-11-20 gr-qc math-ph math.MP
