Charged black hole accelerated by spatially homogeneous electric field of Bertotti-Robinson (AdS2 x S2) space-time
Steklov Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所）
本文构造了Bertotti-Robinson时空中被空间均匀电场加速的带电非旋转黑洞精确解，通过锥形奇点消失条件确定其加速度，并与同荷质比试验粒子行为进行比较。
2025-11-08 gr-qc
Lower bound on the proper lengths of stationary bound-state charged massive scalar clouds
本文针对Kerr-Newman黑洞支持的稳态带电大质量标量云，证明其有效固有长度存在普适下界 $\ell/M>\ln(3+\sqrt{8})$，该结果对所有自旋、电荷及标量场参数均成立。
2025-07-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Spontaneous scalarization of charged Reissner-Nordström black holes: Analytic treatment along the existence line
最近已经证明，带电黑洞可以支持由无质量标量场组成的空间规则物质配置，这些无质量标量场与带电时空的电磁场非最小耦合。有趣的是，利用数值方法，我们发现了组成的带电黑洞非最小耦合标量场组态的共振谱具有与电荷相关的离散标量化带$α\in\{[α^{-}_{n}({\bar Q}),α^{+}_{n}({\bar Q}]\}_{n=0}^{n=\infty}$的特征，其中$α$是理论的无量纲耦合常数，${\bar Q}\equiv Q/M$是中心支撑黑洞的无量纲荷质比。在本文中，我们使用{ \it分析}技术，以研究空间规则的非最小耦合标量场配置（线性标量云）的物理和数学性质的中心带电Reissner-Nordström黑洞支持。特别是，我们推导出一个非常紧凑的离散共振谱$\{α^-_n({\bar Q})\}_{n=0}^{n=\infty}$的公式，该公式表征了沿系统的{ \it存在线}的组合黑洞线性化场配置，该临界线将裸露的Reissner-Nordström黑洞与多毛的标量黑洞配置分开。直接数值计算证实了分析结果。
2020-02-05 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Reissner-Nordström black holes supporting non-minimally coupled massive scalar field configurations
最近已经证明，静态的空间规则的标量场，这是非最小耦合到一个带电的中心黑洞的电磁场，可以支持在黑洞时空的外部区域。本文利用{ \it解析}方法研究了无量纲大质量体系$μr_+\gg1$（$μ$和$r_+$分别是支撑标量场的固有质量和中心支撑黑洞的外视界半径）中外支撑线性化标量场组态（标量“云”）的物理和数学性质.特别地，我们导出了表征组合黑洞非最小耦合线性化标量场组态无量纲耦合参数的离散共振谱$\{α_n(μ;Q/M)\}_{n=0}^{n=\infty}$的一个非常紧凑的解析公式.这种共振谱的物理意义源于这样一个事实：对于给定的无量纲黑洞电荷$Q/M$，基本（最小）本征值$α_0(μ)$决定了复合黑洞-黑洞-质量场系统的临界存在线，这条边界线将非线性耦合的多毛带电黑洞-质量标量场组态与光秃秃的Reissner-Nordström黑洞分开。本文的分析结果得到了直接数值计算的证实。
2020-05-20 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Thermodynamics and Van der Waals Phase Transition of Charged Black Holes in Flat Space via Rényi Statistics
在Rényi统计量下，利用热力学性质研究了渐近平坦时空中3+1维带电黑洞的相结构和临界现象.当非广延参数大于零时，我们发现带电黑洞与周围的热辐射处于热力学平衡，并以与AdS带电黑洞相同的方式发生Hawking-Page相变.这为Czinner等人提出的在渐近平坦时空中基于Rényi统计的黑洞热力学与在渐近AdS时空中基于Gibbs-Boltzmann统计的黑洞热力学之间存在等价性的观点提供了更多的证据。通过对Smarr公式的修正，发现带电黑洞的热力学压强$P$和体积$v$与非广延参数有关.结果$P-v$图表明，在Rényi统计的渐近平坦时空中，带电黑洞的热力学具有Van der Waals相结构，与在Gibbs-Boltzmann统计的渐近AdS时空中的热力学相结构等价.
2020-03-29 gr-qc hep-th
How short can stationary charged scalar hair be?
现在已经确定的是，带电旋转的Kerr-Newman黑洞可以支持由最小耦合质量标量场组成的束缚态带电物质配置。本文证明了外支定态带电标量组态{ \it}不能是任意紧的.特别地，对于由带电旋转近极值Kerr-Newman黑洞支撑的线性化带电质量标量场，我们导出了外部带电标量“云”有效长度的非常紧凑的下界$(r_{\text{field}}-r_+)/(r_+-r_-)>1/s^2$ [这里$r_{\text{field}}$是静止标量位形的径向峰值位置，和$\{s\equiv J/M^2, r_{\pm}\}$分别是中心支撑Kerr-Newman黑洞的无量纲角动量和视界半径]。值得注意的是，这个下界是普适的，因为它与所支持的带电标量场的物理参数（固有质量、电荷和角动量）无关。
2022-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
New charged dynamical particles in spatially flat FLRW space-times
本文首次构造满足 Einstein-Maxwell 方程、具有 FLRW 渐近行为的球对称含时度规，描述理想流体中的动力学带电非旋转黑洞，并揭示质量函数、宇宙学常数型参数及电荷立方根关系。
2025-10-03 gr-qc
Relativistic Electromagnetic Mass Models: Charged Dust Distribution in Higher Dimensions
证明了在对应带电尘埃分布的高维广义相对论中存在电磁质量模型。随着一般的证明，一个具体的例子也被定位为支持候选人。
2005-10-19 astro-ph gr-qc physics.class-ph
Spherically symmetric charged black holes with wavy scalar hair
研究了标准爱因斯坦-麦克斯韦理论与复值自相互作用标量场的极小耦合。我们证明了新的，以前未被注意的球对称，带电黑洞解与标量头发存在于这个模型足够大的引力耦合和足够小的电磁耦合。新的标量头发具有空间振荡的"波包“的形式，并对时空产生反作用，使得Ricci标量和Kretschmann标量分别具有定性相似的振荡。
2021-08-04 gr-qc hep-th
Higher dimensional Reissner-Nordström black holes supporting static scalar shells
研究了高维带电Reissner-Nordström（RN）黑洞的标量化问题.证明了在超临界电荷区$Q/M\ge \bar{C}_d$中，黑洞的电荷和质量以及$Q, M$某些无单位的时空维依赖量都可以支持与Gauss-Bonnet不变量非极小耦合的静态质量标量场.此外，我们表明，静态质量标量壳可以很薄的大质量区$μM^{\frac{1}{d-3}}\gg 1$与$μ$质量的标量场。
2022-08-30 gr-qc hep-th
Infinitesimally thin static scalar shells surrounding charged Gauss-Bonnet black holes
我们揭示了一种新形式的自发标度黑洞配置的存在。特别地，证明了高荷态$Q/M>(Q/M)_{\text{crit}}=\sqrt{21}/5$中的Reissner-Nordström黑洞可以支持由大质量标量场组成的{ \it薄}物质壳，这些场与弯曲时空的Gauss-Bonnet不变量具有非最小耦合.这些静态标量壳在无量纲大质量$Mμ\gg1$状态下变得无限薄，悬浮在黑洞视界上方有限的适当距离处[这里$\{M,Q\}$分别是中心支撑黑洞的质量和电荷，$μ$是所支撑的标量场的适当质量]。此外，我们还导出了表征复合Einstein-Maxwell-标量场理论中束缚态带电黑洞薄壳标量壳云组态的非平凡耦合参数的离散共振谱$\{η(Q/M,Mμ;n)\}_{n=0}^{n=\infty}$的一个非常紧凑的解析公式.
2022-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Gauss-Bonnet black holes supporting massive scalar field configurations: The large-mass regime
最近已经证明，具有空间规则视界的黑洞可以支持外部标量场（标量毛状配置），这些场与弯曲时空的高斯-邦纳不变量非最小耦合。组成的黑洞标量场系统的特征在于临界存在线$α=α(μr_{\text{H}})$，对于给定质量的支持标量场，标志着自发标量化现象开始的阈值[这里$\{α,μ,r_{\text{H}}\}$分别是场论的无量纲非最小耦合参数，标量场的固有质量和中心支持黑洞的视界半径]。在本文中，我们使用分析技术，以探讨的物理和数学性质的边缘稳定的组合黑洞线性标量场配置的程函制度$μr_{\text{H}}\gg1$大场质量。特别是，我们推导出一个非常紧凑的分析公式的临界存在线$α=α(μr_{\text{H}})$的系统，从组成的毛茸茸的（标量化）黑洞场配置分离裸史瓦西黑洞时空。
2021-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Inhomogeneous charged black hole solutions in asymptotically anti-de Sitter spacetime
研究了渐近反德西特时空中Einstein-Maxwell系统的静态非均匀带电平面黑洞解。在线性微扰的框架内，从Reissner-Nordström-AdS黑洞解数值和解析构造的解决方案。微扰分析预言，柯西视界总是消失的任何波长的扰动，支持强宇宙监督猜想。对于极端的黑洞，我们分析表明，一个观察者自由落入黑洞感觉无穷大的潮汐力在视界的任何长波长的扰动，即使Kretschmann标量曲率不变仍然很小。
2012-02-20 gr-qc hep-th
Unveiling the electrodynamics of the first nonlinearly charged rotating black hole
经过多年的努力，Garcia-Diaz在最近的两项工作中终于报道了第一个非线性带电旋转黑洞。这是广义相对论中悬而未决的一个重要结果，因为当时还不知道克尔-纽曼解的非线性推广。不幸的是，支持这种配置的拉格朗日不能用初等函数的标准不变量来表示。在目前的工作中，我们绕过这个问题，使用非线性电动力学的混合电磁本征值，介绍了萨拉查，加西亚-迪亚兹和普莱班斯基近四十年前的配方。在这样做的时候，我们证明，基本的理论成为完全确定的，因此新发现的非线性带电静止轴对称时空对应于一个定义良好的自引力非线性电动力学的精确解，其基本结构函数在这里提供。
2022-03-24 gr-qc hep-th
Hovering Black Holes from Charged Defects
通过施加空间相关的化学势，我们在强耦合的共形场论中构造了带电的局部缺陷的全息对偶。我们发现，时空的IR行为取决于空间的势的衰减。此外，充分本地化的缺陷与大幅度，我们发现一个新的引力现象发生：一个球形的极端带电黑洞成核的散装：一个盘旋的黑洞。这是二阶量子相变。我们构造了这个新的相位与几个配置文件的化学势，并研究其性质。我们发现一个明显的普遍行为的熵的缺陷作为其振幅的函数。我们评论我们的结果可能的场论的影响。
2015-05-05 gr-qc hep-th
Ultra-spinning exotic compact objects supporting static massless scalar field configurations
描述具有反射（而不是吸收）表面的高度紧凑的奇异物体的无视界时空最近引起了物理学家和数学家的极大关注，因为它可能是正则经典黑洞时空的量子引力替代品。有趣的是，最近已经证明，在亚临界状态${\bar a}\equiv J/M^2\leq1$的角动量的自旋致密物体的特点是由一个无限可数集的表面半径，$\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}^{n=\infty}_{n=1}$，可以支持渐近平坦的静态配置的无质量标量场。本文研究了具有无量纲角动量的超自旋奇异致密天体在补态${\bar a}>1$中的物理性质。本文证明了在超临界状态下具有无量纲角动量的超自旋反射致密体$\sqrt{1-[{{m}/{(l+2)}}]^2}\leq|{\bar a}|^{-1}<1$的特征是一个有限的离散的表面半径族$\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}^{n=N_{\text{r}}}_{n=1}$，它对称地分布在$r=M$周围，可以支持空间规则的静态无质量标量场组态（这里的整数$\{l,m\}$是所支持的静态标量场模的调和指数）.有趣的是，最大的支撑面半径$r^{\text{max}}_{\text{c}}({\bar a})\equiv \text{max}_n\{r_{\text{c}}({\bar a};n)\}$标志着超辐射不稳定性的开始组成的超自旋-奇特-紧凑-…
2017-11-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Equivalence of the adiabatic expansion and Hadamard renormalization for a charged scalar field
本文研究带电标量场在FLRW宇宙中三种重整化方法的关系，证明DeWitt-Schwinger表示是Hadamard表示的特例，并在偶数维时空中证明DeWitt-Schwinger展开与绝热展开等价，而奇数维情形仍需进一步研究。
2023-08-14 gr-qc hep-th
Cosmic censorship in overcharging a Reissner-Nordström black hole via charged particle absorption
有一种说法认为，一个静态带电的黑洞（Reissner-Nordström黑洞）可以通过吸收一个带电的测试粒子而被过度充电。如果这是真的，它可能会给弱宇宙监督猜想提供一个反例，弱宇宙监督猜想认为时空奇点永远不会被遥远的观察者观察到。然而，到目前为止，所提出的过程仅在测试粒子近似下进行了分析。在这里，我们认为，在判断所建议的过程是否真的是宇宙监督猜想的反例时，带电粒子的反反应效应不能被忽略。此外，我们认为，当我们考虑陷入轨道和反弹轨道之间边界上的粒子轨迹时，所有反反应效应都可以适当考虑。在这种边缘情况下，我们发现赖斯纳-努德斯特伦黑洞永远不会通过吸收带电粒子而被过度充电。由于所有的暴跌轨道预计将有一个更高的能量比边缘轨道，我们的结论是，没有支持的证据表明，违反宇宙审查在拟议的过度充电过程。
2011-10-27 gr-qc hep-th
Magnetic-field-induced chaos of charged particles around a rotating black hole in a King-type dark matter halo
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；School of Aeronautics and Astronautics, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学航空航天学院）
研究King型暗物质晕中旋转黑洞周围带电粒子在磁场下的动力学，发现磁耦合增强可引发混沌，且晕密度与初始条件影响轨道稳定性。
2026-10-14 gr-qc
Thermal chaos of a charged dilaton-AdS black hole in the extended phase space
用Melnikov方法研究了扩展相空间中带电强子AdS黑洞的热混沌行为，给出了强子参数对热混沌的影响.结果表明，对于时间扰动，只有当扰动幅度大于某个临界值时，带电强子-AdS黑洞才会出现热混沌，而对于空间扰动，无论扰动幅度如何，混沌总是存在的.这些行为与其它AdS黑洞中的行为相似，可以看作是静态AdS黑洞的共同特征。此外，我们还发现，导致混沌的临界时间扰动幅度增加的介子参数和减少的电荷。这意味着，在时间扰动下，与电荷参数不同，电子子参数的存在使混沌的发生更加困难。
2020-03-18 gr-qc
Effective Action of QED in Electric Field Backgrounds II: Spatially Localized Fields
我们从耦合到静态电场$E_0 sech^2 (z/L)$的带电粒子的隧穿边界条件中找到Bogoliubov系数，并使用Phys.Rev.D78，105013（2008）中的正则化方案，获得标量和旋量QED中精确的单圈有效作用量。结果表明，有效作用量满足真空持久性与平均产生对数之间的一般关系。本文提出了一般电场的近似方法，并证明了在有效作用量的首阶上，具有相同形式的空间相关和时间相关电场之间的对偶性。
2010-07-06 gr-qc hep-ph hep-th
Global Dynamics for a relativistic charged and colliding plasma in presence of a massive scalar field on the Robertson-Walker spacetime
本文研究了在有质量标量场存在下具有宇宙常数的耦合Einstein-Maxwell-Boltzmann系统。背景度规是Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker时空在空间均匀情况下的度规，其中未知函数只依赖于时间而不依赖于空间变量$(x^i)$，$i=1,2,3$。通过将能量估计方法与特征方法相结合，我们在适当的条件下在chock核上推导出（见Eq. 2.20），一个局部（在时间上）的解决方案的耦合系统。进一步，在数据在某些适当的范数下是小的并且宇宙学常数满足$Λ> -4πm^2Φ_0^2$的假设下，我们得到了唯一的全局（在时间上）解（定理6.1）。
2019-01-02 gr-qc math.AP
Does charge matter in high-energy collisions of black holes?
我们进行了数值相对论模拟的高能量的正面碰撞的带电黑洞具有相同的电荷质量比$λ$。我们发现，电磁相互作用已经在低洛伦兹因子$γ$下具有次显性效应，支持了黑洞性质的细节（例如，它们的自旋或电荷）在这些现象中起次要作用。利用这个结果和能量守恒，我们认为这些事件不能违反宇宙审查。
2022-02-10 gr-qc
Structure and thermodynamics of charged nonrotating black holes in higher dimensions
我们分析了$D$维（$D \geq 4$），渐近平坦或Anti-de-Sitter，带电黑洞解的结构和热力学性质，产生于广义非线性电动力学与广义相对论的最小耦合。这种分析处理静态球对称（基本）配置与球形地平线。我们的方法是基于研究的行为（在真空中，并在其定义域的边界上）的拉格朗日密度函数表征的非线性电动力学模型在平坦的时空。这些功能的约束，由一些容许条件赞同相应的理论，这是在几个家庭，其中一些支持基本解决方案，在平坦的空间，这是非拓扑孤子的物理一致性。这种分类导致了一个类似的基本黑洞解的相关引力非线性电动力学，其几何结构进行了彻底的探讨。一个一致的热力学分析可以开发的子类的家庭，其相关的黑洞解的行为渐近的史瓦西度规（在宇宙学项的情况下）。在这些情况下，我们获得了主要热力学函数的行为，以及它们之间重要的有限关系。特别是，我们发现的一般方程确定的极端黑洞的每一个模型，和一个一般的Smarr公式，有效的小学黑洞解这样的模型。我们还考虑了尺度变换的单参数群，它是平坦时空中任何非线性电动力学场方程的对称性。
2019-02-04 gr-qc
Evolution of spherical perturbations in the cosmological environment of degenerate scalarly charged fermions with the Higgs scalar interaction
本文构建了完全简并标量荷电费米子与 Higgs 场相互作用系统中球对称扰动演化的自洽数学模型，推导出扰动方程组并分离奇异源，通过数值模拟证实了扰动中心质量指数增长及标量荷振荡演化的特性。
2023-06-22 gr-qc
Accumulation of Charge on an Extremal Black Hole's Event Horizon
本文在极值 Reissner-Nordström 背景下数值研究带电标量场，发现当电荷耦合足够大时视界上电荷密度晚期趋于非零常数，并将该 Aretakis 不稳定性扩展与近零阻尼模式联系起来。
2025-08-26 gr-qc math-ph math.MP
