Centrifugally driven relativistic dynamics on curved trajectories
被认为是沿旋转曲线轨迹的测试粒子的运动。在实验室和旋转参考系中研究了这个问题。假设系统以恒定角速度$ω= const$旋转。的解决方案被发现和分析的情况下，当轨迹的形式是由阿基米德螺线。发现粒子沿着这些轨迹运动时可以到达无穷远，并给出了它们行为的物理解释。指出了这种理想化研究与脉冲星磁层中粒子沿弯曲旋转磁场线运动的类比。我们讨论进一步的物理发展（守恒的总能量的情况下，当$ω\ne const$）和天体物理应用（在活动星系核粒子的加速）这一理论。
2003-03-27 astro-ph gr-qc
Constraining photon trajectories in black hole shadows
本研究通过分析Kerr黑洞阴影边界对应的光子轨道与碰撞参数，揭示了逆转与共转情形下的显著约束差异，为黑洞观测提供了新模板。
2024-05-22 astro-ph.HE gr-qc
Some unusual wormholes in general relativity
在这篇简短的综述中，我们介绍了最近获得的一些在广义相对论（GR）的框架下在四维和六维的虫洞模型，在某种程度上拓宽了我们对虫洞存在和性质的共同想法。首先，这些是旋转的圆柱形虫洞，在径向方向上渐进平坦，并且不存在奇异物质。拓扑审查定理不违反由于缺乏渐近平坦性在所有空间方向。第二，这些是基于勒梅特-托尔曼-邦迪解构造的宇宙虫洞。它们连接了一个充满灰尘的封闭的弗里德曼世界的两个副本，或者同一个弗里德曼世界的两个遥远的部分。第三，这些是在六维GR中获得的虫洞，其一个入口位于“我们的”具有非常小额外维度的渐近平坦世界中，而另一个“端”属于具有大额外维度的宇宙，因此具有不同的物理性质。这种虫洞的可能观察到的功能进行了简要的讨论。
2021-08-28 gr-qc
Geodesic equations in the static and rotating dilaton black holes: Analytical solutions and applications
本文研究了静态[GMGHS（Gibbons，Maeda，Garfinkle，Horowitz和Strominger），磁荷GMGHS，荷电GMGHS]和旋转（Kerr-Sen介子-轴子）黑洞周围的类时测地线和零测地线.测地线方程求解的Weierstrass椭圆函数。为了对黑洞周围的轨道进行分类，我们使用了解析解和有效势技术，然后根据守恒能量和角动量来描述不同类型的轨道。此外，使用所获得的结果，我们研究天体物理学的应用。
2016-07-20 gr-qc
Light trajectory and shadow shape in the rotating naked singularity
本文研究了用Newman-Janis算法导出的旋转零裸奇点（NNS）时空中的光迹和阴影性质。本文讨论了旋转裸奇点（RNS）时空的一些几何性质和因果结构。分析了旋转裸奇点中的引力透镜，并与克尔黑洞的结果进行了比较。在克尔黑洞的情况下，光子球存在于逆行和逆行光子轨道，而对于RNS，光子球只存在于逆行光子轨道。结果，裸奇点投射出一个弧形阴影，与克尔黑洞投射出的轮廓形阴影不同。
2022-06-14 gr-qc
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
On the trajectories of null and timelike geodesics in different wormhole geometries
本文以虫洞几何为背景，对零测地线和类时测地线进行了广泛的研究。从球对称时空出发，分析了Morris-Thorne虫洞的零测地线，并在WH几何中考察了光子球。讨论了类时测地线的有界和无界轨道。对动态球对称WH和旋转WH中的轨迹进行了类似的分析。最后，Rindler和Ishak的不变角方法被用来计算光子轨迹上任意点处的径向矢量和切向矢量之间的夹角。
2018-06-26 gr-qc
SUSY in the Spacetime of Higher-Dimensional Rotating Black Holes
一般的高维旋转黑洞时空的任何维度都允许Killing张量和Killing-Yano张量，它们产生隐藏的对称性，就像在四维克尔时空中一样。我们利用准经典自旋点粒子的超对称力学形式研究了黑洞的这些性质。我们提出了两个非平凡的超荷，对应于第二秩的Killing-Yano张量和共形Killing-Yano张量。我们证明了这些超荷的一个不寻常的扩展Poisson-Dirac代数在时空维度$ D\geq 6 $中产生了两个独立的Killing张量，给出了$ D = 6 $维度中Myers-Perry黑洞的明确例子。
2009-02-20 gr-qc hep-th
Geodesic structure of a rotating regular black hole
本文通过求解轨道运动方程研究了粒子在旋转正则黑洞周围的动力学，发现特征长度参数在黑洞缓慢旋转时对轨道轨迹产生显著影响，并证实了赤道平面外存在类似Kerr黑洞的第四个运动常数。
2019-08-05 gr-qc
Properties of the Innermost Stable Circular Orbit of a spinning particle moving in a rotating Maxwell-dilaton black hole background
本文研究了黑洞时空中旋转Maxwell-Em粒子的最内层稳定圆轨道。利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件，得到了赤道面内的运动方程，并从径向方程得到了描述粒子运动的有效势。结果表明，自旋粒子在旋转带电背景中运动的ISCO半径总是小于相应的Kerr-Newman时空中的ISCO半径。在所有研究的情况下，粒子自旋的增加都会导致ISCO半径的减小，自旋的最大值和相应的最小ISCO半径是通过施加一个条件来保证粒子世界线的类时性质而获得的。
2019-05-03 gr-qc
Collimated Escaping Vortical Polar e-e+ Jets Intrinsically Produced by Rotating Black Holes and Penrose Processes
在本文中，我提出的结果，从理论和数值（Monte Carlo）N粒子完全相对论4-D分析彭罗斯散射过程（康普顿和γ-γ-> e-e+）在一个超大质量或恒星质量的克尔（旋转）黑洞的能层。具体地说，逃逸条件和逃逸轨道的彭罗斯对生产（γ-γ-->e-e+）电子进行了分析，揭示了这些粒子逃逸沿准直，喷测地线轨道环绕极轴。相对论性粒子的这种平行的、涡旋的、紧密缠绕的线圈状轨迹是旋转黑洞的固有特性。这些e-e+对的逃逸螺旋极角范围从40度到0.5度（对于最高能量粒子）。这些喷流分布似乎是一致的天体物理喷流的活动星系核（AGN）和银河系黑洞，并建议一个机制内的动态稳定的吸积盘的内半径预准直。
2004-08-24 astro-ph gr-qc
Odd-dimensional Extremal Rotating Black Holes with All Equal Angular Momenta and Small Electric Charges
Center for Joint Quantum Studies, Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院物理系联合量子研究中心）
研究奇数维极值旋转黑洞在所有角动量相等且小电荷下的热力学修正及视界行为
2025-12-16 gr-qc hep-th
Influence of plasma on the observational appearance of rotating black holes in Horndeski gravity
The University of Qom（库姆大学）
本文研究等离子体对Horndeski引力中旋转黑洞阴影的影响，通过Hamilton-Jacobi方法分析零测地线，比较均匀与非均匀等离子体分布，并用M87*观测数据约束等离子体参数。
2025-10-24 gr-qc
Dymnikova-Schwinger quantum-corrected slowly rotating wormholes: Photon and spinning particle dynamics
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Khazar University（哈扎尔大学）；University Hassan II（哈桑二世大学）；Ibn Tofail University（伊本·图费勒大学）；Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心）；Ulugh Beg Astronomical Institute（乌鲁伯格天文研究所）；Central Asian University（中亚大学）；Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)（伊玛目穆罕默德·伊本·沙特伊斯兰大学）；Kimyo International University in Tashkent（塔什干基莫国际大学）
研究缓慢旋转可穿越虫洞中光子传播，基于量子启发物质源，利用GUP修正Dymnikova-Schwinger密度分布，探讨量子引力对强场光学的影响。
2026-04-04 gr-qc
Relativistic equilibrium fluid configurations around rotating deformed compact objects
本研究针对静态q-度规定态推广形式描述的旋转变形致密天体，分析其周围非自引力厚盘平衡序列的物理性质，利用爱因斯坦场方程精确解研究任意参数下的有界轨迹与盘结构，可用于评估天体旋转和四极矩参数。
2022-05-08 gr-qc
Supersymmetric rotating black hole spacetime tested by geodesics
给出了超对称BMPV时空\cite{Breckenridge:1996is}中测地线方程的完整解析解。本文系统地研究了有质量和无质量试验粒子的运动特性。我们分析的轨迹与分析方法的基础上的椭圆函数理论。由于有效势的性质很大程度上取决于旋转参数$ω$，因此必须区分欠旋转情况、临界情况和过旋转情况，正如Gibbons和Herdeiro在他们的开创性研究\cite{Gibbons:1999uv}中所讨论的那样。我们讨论了这种时空与经典相对论时空如史瓦西、赖斯纳-努德斯特伦、克尔或迈尔斯-佩里的不同之处。例如，过度旋转的BMPV时空允许大质量和无质量粒子的行星束缚轨道。我们还讨论了\cite{Gibbons:1999uv}中分析的因果关系违背。
2013-12-23 gr-qc
Investigation the geodesic motion of three dimensional rotating black holes
研究了三维中性Brans-Dicke Dilaton黑洞、BTZ黑洞和2+1黑洞时空中的测地线方程。我们使用的过程中分离的Hamilton-Jacobi方程获得的运动常数。完整地给出了目标黑洞时空中测地线方程的解析解。此外，测地线方程求解的Weierstrass椭圆函数。此外，利用解析解和有效势技术，对黑洞周围的轨道进行了分类。同时，利用解析解和有效势，并考虑多项式的零点，给出了一些可能的轨道。最后，我们将我们的结果与Cruz { \it et. al.} \cite{Cruz:1994ar}和我们指出的分析方法，这是适用于本文的好处。
2019-04-01 gr-qc
Scattering of circularly polarized light by a rotating black hole
我们研究了质量为M、角动量为J的旋转（Kerr）黑洞对偏振光的散射。为了跟踪光子轨迹的偏振依赖性，可以使用以下无量纲参数：$\varepsilon=\pm (ωM)^{-1}$，其中$ω$是光子频率，符号+（-）对应于右（左）圆偏振。我们假设$|\varepsilonl << 1$，并使用[1]中发展的修正的几何光学近似，即把$\varepsilon$中的一阶偏振相关项包含在程函方程中。这些修正修改了光子的后期行为。我们证明了光子沿着零曲线运动，在极限$\varepsilon=0$成为零测地线。我们重点研究了偏振光的散射问题。即，我们考虑以下问题：（i）光子弯曲角如何依赖于它的偏振;（ii）点光源的图像的位置如何依赖于它的偏振;（iii）光子的到达时间如何依赖于它们的偏振。我们进行了数值计算，说明这些影响的一个极端旋转的黑洞，并讨论其可能的应用。
2012-05-21 gr-qc
The twin paradox in the vicinity of rotating black holes
研究旋转黑洞附近双生子佯谬，通过基于残差图和优化的数值框架识别轨迹，发现固有时与方位距离、加速度负相关，经数值雅可比场分析得出特定测地线无共轭点，为初学者提供理解广义相对论概念的可视化工具。
2026-07-09 gr-qc
The Chern-Simons Caps for Rotating Black Holes
我们研究了动力学Chern-Simons引力作为一个有效的量子场论，并讨论了理论有效的参数空间的广泛范围。在此有效范围内，我们表明，缓慢旋转的黑洞获得新的几何结构，由于引力动力学陈-西蒙斯项。特别是，旋转的黑洞解被赋予了两个帽状域，在标准的Boyer-Lindquist坐标系中从北极和南极发出。这些区域向外延伸的距离大约是黑洞大小的百分之几。帽状域有一个不寻常的状态方程，指向帽内的非标准动力学。特别是，在这些域中违反了测地线的聚焦条件。这反过来意味着霍金-彭罗斯奇点定理不能直接应用于放置在陈-西蒙斯帽内的假设探测物质。
2022-01-11 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Resonant bound orbits and kludge waveforms in rotating Konoplya-Zhidenko black hole spacetime
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Yangzhou University（扬州大学）
研究旋转KZ黑洞时空中的类时束缚运动与共振轨道，推导轨道参数与运动常数，构建赤道共振轨道的kludge波形，发现KZ形变影响共振位置与引力波信号，信号处于天基探测器相关频段。
2026-09-01 gr-qc
Numerical Simulation of Black Hole Images from photon trajectories in Schwarzschild Geometry
Department of Physics, West University of Timi s , oara（蒂米什瓦拉西大学物理系）
该研究提出含引力与多普勒红移的史瓦西黑洞图像模拟框架，采用4阶龙格-库塔光线追踪算法，经收敛性测试验证，还与M87* EHT图像做了定性对比。
2026-08-10 gr-qc
The Rotating Dyonic Black Holes Of Kaluza-Klein Theory
给出了5维\KK理论中最一般的带电和磁荷旋转黑洞解的显式形式.导出了与黑洞有关的各种经典量。特别地，人们发现非常令人惊讶的结果，即旋磁和旋电比可以变成{ \tenit任意大}。计算了黑洞的热力学量，得到了Smarr型公式，导出了广义黑洞热力学第一定律。的极端解决方案的性质进行了调查，它是如何自然地分为两类。发现一类极值解具有两个不寻常的性质：（i）.它们事件视界角速度为零，但它们的ADM角动量不为零。（ii）。在某些情况下，有可能在不改变质量或电荷的情况下向这些极端解添加角动量，但仍然保持极端解。把极端黑洞看作基本粒子，讨论了它们的稳定性，发现只要它们有足够的角动量，它们是稳定的。
1995-05-06 gr-qc hep-th
Preliminary analyses on dynamics and thermodynamics of rotating regular black holes
本文通过标量粒子与旋转正则黑洞的相互作用建立热力学判据，分析三类模型后发现它们均不满足第一定律，且修改熵或扩展相空间也无法挽救全部三定律。
2024-05-18 gr-qc hep-th
Trajectories of light beams in a Kerr metric: the influence of the rotation of an observer on the shadow of a black hole
本文研究 Kerr 度规中光束轨迹，通过哈密顿系统分析构建分岔图并分类轨迹，推导出旋转观测者所见黑洞阴影边界。
2025-01-22 gr-qc math.DS
Spin-Hair Induced Chaos of Spinning Test Particles in Rotating Hairy Black Holes
Shanghai University（上海大学）
研究旋毛黑洞中自转测试粒子的有限时间不稳定性，通过引力解耦生成，使用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程和Tulczyjew自旋补充条件描述粒子运动，发现自旋曲率耦合和毛几何结构能改变轨道，导致有限时间增长，不稳定性在特定区域出现，重新组织强场相空间区域。
2026-05-19 gr-qc hep-th nlin.CD
van Stockum--Bonnor Spacetimes of Rigidly Rotating Dust
研究了轨道为时间平移Killing矢量积分曲线的尘埃时空的稳态、轴对称和渐近平坦。流动没有牛顿极限。渐近平坦性意味着曲率标量的奇异性的存在，这些奇异性是分布的，并且不是与流的正则性区域隔离的。奇异性与附加应力的存在密切相关，这些应力对总（科马尔）质量贡献了负的有效质量，对于渐近平坦的时空，总（科马尔）质量为零。几个家庭的解决方案，并提出了一个多极展开。
2007-02-28 astro-ph gr-qc
Supersymmetry of Anti-de Sitter Black Holes
在规范N=2的超引力下研究了四维渐近反德西特（AdS）双子黑洞的超对称性。我们的计算集中在黑洞与不寻常的拓扑结构和他们的旋转推广，但我们也重新考虑球旋转的双音Kerr-Newman-AdS黑洞，其超对称性的性质以前已经研究了Kosteleckands和佩里在另一种方法。我们发现，在球形，环形或圆柱形的事件视界拓扑的情况下，黑洞必须旋转，以保持一定的超对称性;非旋转的超对称配置表示裸奇点。然而，我们发现，这是没有更真实的黑洞的事件视界是黎曼曲面属$g>1$，在那里我们发现一个非旋转极端孤子黑洞携带磁荷，并允许一个Killing旋量。对于各种拓扑结构的非旋转超对称组态，所有的Killing旋量被明确地构造。
1999-01-18 gr-qc hep-th
Velocity rotation curves in the gravimagnetic dipole spacetime
Centre for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), Institut de Recherche en Mathématique et Physique (IRMP), Université catholique de Louvain (UCLouvain)（天主教鲁汶大学宇宙学、粒子物理与现象学中心（CP3）、数学与物理学研究所（IRMP））；University of Abomey-Calavi（阿博米-卡拉维大学）；Stellenbosch Institute for Advanced Study (STIAS)（斯特伦博什高等研究院）
研究引力磁偶极子时空中的速度旋转曲线，通过分析黑洞平衡状态下的测地线，确定并计算圆形轨迹的速度。
2026-02-04 gr-qc hep-th
Impenetrable Barriers in the Phase Space of a Particle Moving Around a Kerr Rotating Black Hole
本研究从几何视角探究克尔旋转黑洞周围运动粒子的相空间，构建法向双曲不变流形及其稳定/不稳定不变流形，证实其分隔相空间且具微扰鲁棒性，并用拉格朗日描述符方法可视化多维不变集。
2024-07-15 gr-qc math-ph math.MP
Slowly rotating Black Holes in DHOST Theories
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（卢克斯，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所，IJCLab）；Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，亚原子粒子与宇宙学）
本文研究了DHOST理论中缓慢旋转黑洞的解，通过Hartle-Thorne ansatz方法分析了框架拖拽函数的可积性，并探讨了旋转对ISCO和光轨迹的影响。
2026-10-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Coriolis Force and Sagnac Effect
我们考虑了光学Sagnac效应，当虚拟的引力场模拟反射镜的反射。结果表明，实验室的结论与旋转观察者的结论之间不存在矛盾。由于类引力科里奥利力的作用，同向和反向旋转光子在旋转参考系中的轨道半径不同，而在等半径情况下，光子的有效引力势必然不同。
2001-03-25 astro-ph gr-qc hep-ex
General limitations on trajectories suitable for super-Penrose process
粒子在旋转黑洞附近的碰撞会导致它们在质心系中的无束缚能量$E_{c.m.}$。有迹象表明，在极端黑洞视界附近发生碰撞的某些情况下（所谓的超级彭罗斯过程），碎片在无穷远处的杀伤能也可能是不受约束的。它们包括粒子的参与，（i）具有通用（未微调）参数，（ii）在碰撞前远离黑洞。我们表明，对于任何有限的粒子的质量，这样的粒子不能作为前面的碰撞的结果。然而，如果初始下落粒子之一具有$N^{-2}$量级的质量，则可以做到这一点，该量级的质量概括了先前在文献中对克尔背景中的径向下落所做的观察。
2015-09-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gravitational scattering of spinning neutrinos by a rotating black hole with a slim magnetized accretion disk
本文研究了中微子在旋转的超大质量黑洞中的引力散射，黑洞周围是一个薄的吸积盘，周围有一个真实的磁场。中微子被认为是具有非零磁矩的狄拉克粒子。中微子沿着任意轨道运动，入射通量平行于赤道平面。我们精确地解释了引力和磁场对中微子运动和自旋演化的影响。用准经典方法证明了在任意引力场中粒子散射时超相对论中微子的螺旋度为常数的一般命题。我们发现在弯曲时空中，考虑到中微子的自旋旋进，在外场中的中微子的可测量的通量。这些通量被证明是显着抑制系统的某些参数。最后，我们讨论了在我们的银河系中观测到预言的核坍缩超新星中微子现象的可能性。
2022-11-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Rotating Black Holes in Three-Dimensional Horava Gravity Revisited
我重温旋转黑洞解在三维Horava引力与z = 2作为一个简单的设置的可重整化量子引力`a la Lifshitz和DeWitt。与三维爱因斯坦引力中的黑洞不同，对于非零旋转参数J，解在原点处具有曲率奇异性。对于反德西特空间，仍然存在黑洞事件视界，奇点不是裸露的，这与宇宙监督理论相一致。另一方面，对于平坦空间或德西特空间，早期的解也有一个宇宙审查问题，因为不存在像爱因斯坦引力那样的常规黑洞视界，除了后一种情况下通常的宇宙学视界之外，因此在Horava引力中奇点可能是裸露的。然而，在最近的修正的帮助下，我表明，解决方案有一个特殊的黑洞视界在原点，使奇点不是裸露的，即使没有传统的黑洞视界在平坦或de Sitter的情况下，由于洛伦兹违反高阶导数项。另一方面，我也注意到，一个新的“宇宙学”视界存在，即使是在平坦的情况下，与通常的智慧相反，由于更高的导数和角动量障碍的综合影响。我研究了在平坦空间和de Sitter空间以及反de Sitter空间中对它们不寻常的黑洞热力学的统一处理，这可能是由于在Lorentz违反引力中缺乏绝对视界。
2022-09-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Whirling orbits around twirling black holes from conformal symmetry
在快速旋转的克尔黑洞的喉部动力学是由一个紧急的近视界共形对称。喉部包含不稳定的圆形轨道，其半径从ISCO向下延伸到光环。我们表明，它们是相关的保形变换的物理暴跌和密切的轨迹。这些轨道的角动量任意大于ISCO轨道的角动量。利用共形对称性，我们解析计算物理轨道产生的辐射。我们还提出了一个简单的公式，在这种轨道上的完全自作用力的圆形轨道上的自作用力。
2016-11-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
