Junction conditions for LRS spacetimes in the $1+1+2$ covariant formalism
本文在$1+1+2$协变框架下利用分布形式推导一般LRS时空的完整连接条件,并通过Martinez薄壳、Schwarzschild恒星和Oppenheimer-Snyder坍缩验证其应用。
2024-04-04 gr-qc
Spinor Field with Polynomial Nonlinearity in LRS Bianchi type-I spacetime
在Bianchi I型宇宙学模型下,研究了旋量场在宇宙演化中的作用。在此过程中,我们考虑了多项式型的非线性。结果表明,依赖于自耦合常数的符号,该模型既允许加速膨胀模式,也允许振荡演化模式。与一般的Bianchi I型和Bianchi $VI_0$型模型不同,在这种情况下,旋量场的拉格朗日量中的质量项和非线性项都不消失。
2015-10-30 gr-qc
Nonlinear Spinor Fields in LRS Bianchi type-I spacetime: Theory and observation
在LRS Bianchi I型宇宙学模型的范围内,我们研究了非线性旋量场在宇宙演化中的作用。在这样做时,我们考虑一个多项式类型的非线性,描述了不同阶段的演变。最后,我们还使用观测数据来确定与演化的真实图像最匹配的问题参数。在膨胀的软开始(奇点膨胀的初始速度等于零)的情况下,宇宙年龄的评估发现年龄为150亿年,而在硬开始(非平凡的初始速度)的情况下,发现宇宙年龄为137亿年。
2015-08-19 gr-qc
On the Interaction Between Electromagnetic, Gravitational, and Plasma Related Perturbations on LRS Class II Spacetimes
我们调查电磁,引力和等离子体相关的扰动,一阶均匀和超曲面正交局部旋转对称(LRS)II类时空。由于所研究的背景的各向异性性质,我们能够包括非零磁场到零阶。由于这种包容性,我们发现有趣的电磁和引力变量之间的相互作用已经到一阶的扰动。这些微扰的方程是通过使用Ricci恒等式,Bianchi恒等式,爱因斯坦场方程,麦克斯韦方程,粒子守恒,和一种形式的能量动量守恒的等离子体组件。使用时空的$1+1+2$协变分裂,所研究的量和方程相对于背景时空上的优选方向被分解。线性化后的分解方程周围的LRS背景,执行谐波分解,并施加冷磁流体动力学(MHD)的限制与有限的电阻率,系统然后减少到一组常微分方程的时间和一些约束。在求解某些谐波系数时,系统被解耦为两个封闭的独立子扇区。通过数值计算,我们观察到一些机制产生的磁场扰动,显示出一些特点类似于以前的工作,使用FLRW背景。此外,由于引力波和等离子体激元模之间的干涉,在短波长极限下观察到拍频样图案。
2022-04-08 gr-qc
Spacetimes with continuous linear isotropies I: spatial rotations
彼得罗夫D型时空中局域旋转对称性(LRS)的最弱判据是古德和温赖特(Goode and Wainwright,1986)提出的。在这里,它示出,使用有关的方法的Cartan-Karlhede程序,相当于局部空间旋转不变性的黎曼张量及其一阶导数。共形平坦的时空进行了类似的研究,它表明,几乎所有的情况下,相同的标准,确保LRS。只有保形平坦加速完美流体是三个曲率导数需要确保LRS,表明埃利斯的原始条件,这种情况下是必要的,以及充分的。
2021-06-01 gr-qc
The Covariant Approach to LRS Perfect Fluid Spacetime Geometries
在时空流形的$1+\,3$“线程”分解的语言中,使用协变流体和曲率变量,重新表述了具有{ \em局部旋转对称}(LRS)的完美流体时空几何的动力学。这种方法提出了一个整洁的替代标准正交框架形式主义。动力学方程简化为纯标量之间的一组微分关系。一致性条件是以透明的方式制定的。我们详细讨论了它们的各种子情况,并特别关注扩展空间非均匀LRS模型类中具有更高对称性的模型,通过考虑动态变量之间的函数依赖关系。
1995-10-23 astro-ph gr-qc
Classification of LRS Bianchi type I Spacetimes via Conformal Ricci Collineations
本文根据共形Ricci直射对局部旋转对称(LRS)Bianchi I型时空进行了一个完整的分类。当Ricci张量非退化时,在满足一定的可积性条件下,得到了生成CRC的向量场的一般形式。通过求解不同情况下的可积性条件,发现LRS Bianchi I型时空在选择非退化Ricci张量时,允许7、10、11或15维CRC李代数.当Ricci张量简并时,这些时空中存在无穷多个CRC。一些例子完美的流体LRS Bianchi型时空度规承认非平凡的CRC。
2017-01-19 gr-qc math-ph math.MP
Universal Properties of Light Rings for Stationary Axisymmetric Spacetimes
光环在引力波观测和黑洞照相中起着重要的作用。在本文中,我们研究一般的特点,在平稳,轴对称,渐近平坦的时空有或没有地平线的LR。对于非极值黑洞,我们明确地表明,总是存在至少两个LR在相反的方向上传播,其中最外面的一个是径向不稳定的。对于极值黑洞,我们证明了至少存在一个逆行LR。我们发现,至少有一个LR是角稳定的。稳定性分析不涉及任何能量条件。我们的方法也适用于horizonless时空,我们证明了LR总是成对出现。在我们的证明中只使用了一些自然的和一般的假设。结果适用于广义相对论以及大多数修正的引力理论。在这个问题上,与以前的作品相比,我们得到了更强的结果,一个更直接的方法。
2021-04-23 gr-qc
Hypersurface homogeneous locally rotationally symmetric spacetimes admitting conformal symmetries
确定了所有允许共形对称的超曲面齐性局部旋转对称时空,并明确给出了对称向量。它表明,这些时空必须考虑在两个集合。一个集合包含Ellis Class II,另一个包含Ellis Class I,III LRS时空。第一个集合中的共形代数的确定是通过系统化和完善2+2可分解时空中的CKV的确定结果来实现的。在第二组中,开发了新的方法。结果应用于获得的分类的共形代数的所有静态LRS时空的几何变量。进而确定了所有具有适当共形对称性的理想流体非倾斜LRS时空,并讨论了其中一些时空的物理性质。
2003-06-14 gr-qc
Gradient conformal stationarity and the CMC condition in LRS spacetimes
本文研究了LRS时空中梯度共形Killing向量的存在性,推导了可积性条件与完美流体唯一性结果,并利用常平均曲率条件探讨了黑洞存在性及动态黑洞的平衡特性。
2024-08-29 gr-qc
On the existence of conformal Killing horizons in LRS spacetimes
本文研究LRS时空中共形Killing视界的存在性,推导了特定共形Killing矢量生成视界的充要条件,给出判定方法,并证明LRS时空不存在能生成共形Killing视界的特殊共形Killing矢量场。
2024-01-03 gr-qc
Conformal Symmetries of Locally Rotationally Symmetric Spacetimes
在本文中,我们研究了共形对称的局部旋转对称(LRS)时空中使用的半四合协变形式主义。我们证明了一个一般的LRS时空旋转和空间扭曲的同时具有固有的位似对称的平面上跨越的流体流线和首选的空间方向。我们讨论的性质和后果,这种位似对称性表明,一个零的杀死地平线时,热通量有一个极值。我们还考虑了理想流体的特殊情况和共形几何的限制。
2018-05-15 gr-qc
Scalar field and electromagnetic perturbations on Locally Rotationally Symmetric spacetimes
利用最近发展起来的协变和规范不变的微扰理论,研究了局部旋转对称(LRS)II类时空中的标量场和电磁微扰。从克莱因-戈登方程和麦克斯韦方程组,分别,我们推导出协变和规范不变的波动方程的扰动变量,从而找到这些LRS II类时空扰动的广义Regge-Wheeler方程。作为说明性的例子,详细讨论了史瓦西和Vaidya时空的结果,并简要地为一些类别的尘埃宇宙。
2004-11-17 gr-qc
Anisotropic spacetimes in $f(T,B)$ theory III: LRS Bianchi III Universe
研究了各向异性Bianchi III背景几何中$f(T, B)$ -理论的渐近动力学.我们表明,吸引子总是存在的场方程,这取决于一个自由参数所提供的特定的$f(T, B)$功能形式。吸引子是加速的空间平坦FLRW或非加速的LRS Bianchi III几何。因此,$f(T, B)$理论提供了一个空间平坦和各向同性加速宇宙。
2022-07-18 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Kinematic topologies of black holes
本文研究球形与轴对称黑洞周围光环和大质量粒子环的运动学拓扑,揭示二者在渐近平直、反德西特及德西特时空中的不同整体拓扑数。
2023-08-16 gr-qc
New class of LRS spacetimes with simultaneous rotation and spatial twist
建立了同时具有非零旋转和空间扭曲的局部旋转对称时空的一类新解的存在性,并给出了其存在性的充分必要条件.我们清楚地表明,这种解决方案的存在性要求非零和有界的热通量,这些解决方案是自相似的。我们提供了一个简短的算法,表明如何解决系统的场方程与给定的柯西数据的初始类空柯西曲面。最后,我们认为,这些解决方案可以用来作为一个第一近似从球对称研究旋转,不均匀,动态和辐射天体物理恒星。
2016-09-12 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Gauge invariant perturbations of static spatially compact LRS II spacetimes
本文构建静态空间紧致 LRS II 时空的一阶协变、规范不变扰动框架,并将各向同性绝热扰动化为奇异 Sturm–Liouville 特征值问题以获得频率下界。
2024-05-08 astro-ph.SR gr-qc math-ph
Dynamical system analysis of LRS-BI Universe with f(Q) gravity theory
本研究在对称远平行理论的f(Q)引力框架下,将LRS毕安基I型宇宙作为动力学系统,通过两个模型分析临界点与稳定性,发现宇宙各演化阶段异宿连接且各向异性有作用,同时存在依赖参数的非物理解。
2024-06-20 gr-qc
Anisotropic Solutions in Symmetric Teleparallel $f\left( Q\right)$-theory: Kantowski-Sachs and Bianchi III LRS Cosmologies
该研究在对称远平行$f(Q)$理论框架下,针对Kantowski-Sachs和局部旋转对称Bianchi III型两类各向异性时空,推导场方程并确定了真空及含理想流体情形下支持自相似解的$f(Q)$拉格朗日量形式,还补充了静态球对称时空的相关自相似解。
2023-08-26 gr-qc hep-th
Einstein-Maxwell-dilaton neutral black holes in strong magnetic fields: topological charge, shadows and lensing
时空的光环拓扑荷(英语:Light rings topological charge,简称LR)是稳定LR的个数减去不稳定LR的个数。它是不变的光滑时空变形下遵守固定的边界条件。渐近平坦的平衡黑洞(BH)一般具有TC= $-1$。然而,在爱因斯坦-麦克斯韦理论中,描述中性BH沉浸在强磁场中的施瓦茨希尔德-梅尔文BH具有TC $=0$。这使得没有LR的BH的存在,并产生显着的现象学特征,如全景阴影。在这里,我们调查的广义Schwarzschild-Melvin解决方案在爱因斯坦-麦克斯韦-汤姆逊理论,扫描的效果,对耦合$a$的汤姆逊。我们发现TC从TC $=0$到TC $=-1$的不连续变化恰好在Kaluza-Klein值$a=\sqrt{3}$处,当(空)Melvin解对应于五维平坦时空的扭曲的Kaluza-Klein约化时,$i.e.$,声子耦合$a$引起TC的拓扑转变.我们将这种质变与不同$a$的Melvin渐近性联系起来。我们还研究了阴影和透镜的广义Schwarzschild-Melvin解决方案的不同值的$a$,涉及到TC。
2021-12-20 gr-qc hep-th
Inhomogeneous spacetimes in Einstein-æther Cosmology
本文研究了Einstein-æther理论中非齐次Szekeres时空的存在性。我们证明了非齐次解可以看作是存在于Einstein-æther引力中的Szekeres解的推广,它只适用于无量纲系数之间的特定关系,该关系定义了æther场与引力之间的耦合。两个Szekeres类的解决方案的推导。此外,对于任意值的以太场的无量纲系数,该理论也允许存在一类非齐次类FLRW时空。我们发现,在爱因斯坦相对论中,场方程的演化比在广义相对论中更为多样,在广义相对论中,各向同性时空和Kantowski-Sachs时空都是吸引子。
2020-03-19 gr-qc
Quantization of static inhomogeneous spacetime
在本文中,我们可以求解某些非齐次时空模型的Wheeler-DeWitt方程作为局部解。在前人对自上而下方法研究的基础上,我们导出了与时间问题相关的静态约束。虽然静态约束与一般的哈密顿约束不对易,但某些超空间模型的哈密顿约束与静态约束对易。我们可以对这样的非齐次模型进行建模。利用所得结果可以简化一般的局部哈密顿约束。
2006-12-13 gr-qc
Mixmaster Behavior in Inhomogeneous Cosmological Spacetimes
对一类非均匀宇宙时空的数值研究表明,在空间中的一般点处,向初始奇点的演化是具有Mixmaster行为的空间均匀时空的渐近演化。这支持了Belinskii等人关于爱因斯坦方程中一般奇点性质的长期猜想。
1998-03-11 gr-qc
Conformal Killing Vectors in Spherically Symmetric, Inhomogeneous, Shear-free, Separable Metric Spacetimes
本文给出了最近报道的具有非零能量或热流的[cqg 1]球对称、无剪切可分度量时空的所有共形Killing向量及其李代数.我们还解决了所考虑的时空的测地线运动方程。
2001-12-16 gr-qc
Inhomogeneous String Cosmology Solutions with Regular Spacetime Curvature
在这项工作中,宇宙学模型被认为是低能量弦宇宙学有效作用(树水平)的情况下的介子潜力。得到了一个双参数非对角解析解族,其曲率是非奇异的,而弦耦合是指数发散的。
1999-02-11 gr-qc
Inhomogeneous spacetimes in Weyl integrable geometry with matter source
研究了一类带物质源的Weyl可积理论的非齐次精确解的存在性。特别是,我们认为存在的尘埃流体源,而底层的几何形状,我们假设一个线元素属于家庭的沉默的宇宙。我们明确地解决了场方程,我们发现Szekeres时空的外尔可积理论。我们表明,只有各向同性的家庭可以描述非齐次的解决方案,其中包括LTB时空。详细分析了场方程的动力学,给出了过去和未来的吸引子。有趣的是,Kasner时空可以被看作是引力模型的过去吸引子,而唯一的未来吸引子描述了Milne宇宙,类似于广义相对论中引力模型的行为。
2020-08-17 gr-qc
Singularity Free Inhomogeneous Cosmological Stiff Fluid Models
我们提出了一类充满刚性理想流体$(ρ= p)$的非均匀圆柱宇宙。它的无物质$ (ρ= 0)$极限产生了两个不同的真空时空,它们可以被认为是非均匀奇点自由时空的Kasner解的类似物。
1993-02-01 gr-qc
What makes a shear-free spherical perfect fluid be inhomogeneous with tidal effects?
本文利用协变半四标架分解对无剪切 LRS-II 理想流体自引力系统作几何分类,并推导出四阶非线性控制方程,解释其在潮汐效应下非均匀的有限状态方程条件。
2023-08-01 gr-qc
A comment on the inhomogeneous Einstein-Cartan-Kalb-Ramond fields in Cosmology
本文证明了四维Einstein-Cartan-Kalb-Ramond(ECKR)引力理论中不可能存在含时解,从而导致所有Kalb-Ramond场平凡地消失.这一结果似乎与SenGupta等人(Class.和量子引力19(2002)677),其中deSitter时空解被发现作为光学活性时空的一个例子。在四维扭曲时空中,似乎只有非均匀KR场才是可能的。
2002-03-26 gr-qc
Quasilocal horizons in inhomogeneous cosmological models
我们调查准局部视界在非均匀宇宙学模型,特别是集中在一个捕获视界定义的概念海沃德作为一个超曲面叶边缘捕获表面。我们在两个动力学时空中计算和分析了具有非零压力理想流体源的非均匀宇宙学模型中的准局部视界。在球对称的勒梅特时空中,我们发现视界(未来和过去)都是零超曲面,只要Misner-Sharp质量沿视界是常数。在同样的假设下,我们得出这样的结论:视界上的物质具有特殊的性质--一种具有负压的理想流体。我们还发现它们在局部上具有与Lemaintre-Tolman-Bondi时空中视界相同的几何。然后,我们研究了没有对称性的Szekeres-Szafron时空,特别是它的具有$β_{,z}\neq 0$的子族,我们发现了在一般时空和某些特殊情况下视界存在的条件。
2019-01-15 gr-qc
Inhomogeneous spacetimes as a dark energy model
托尔曼-邦迪非均匀时空被用作Ia型超新星数据的宇宙学模型。它被发现,与某些参数的选择模型拟合的数据,以及标准的$Λ$ CDM宇宙学。
2006-05-22 astro-ph gr-qc
Spectrum of Particles Created in Inhomogeneous Spacetimes
证明了在大动量$k$的极限下,如果将动量定义为标量场中坐标的傅里叶变换变量,则非均匀时空中初始真空产生的标量粒子的谱是近热的.
2004-08-04 gr-qc hep-th
Reconstruction of inhomogeneous metric perturbations and electromagnetic four-potential in Kerr spacetime
我们提出了一个程序,允许建设的度量扰动和电磁四位,引力和电磁扰动产生的源克尔时空。这可能包括,例如,一个点粒子或一个在克尔黑洞轨道上运动的扩展物体所产生的扰动。该构造在频域中进行。在此之前,Chrzanowski通过将微分算子应用于某个势$Ψ$导出了真空度规微扰和电磁四势。在这里,我们构造$Ψ$的非齐次扰动,从而允许Chrzanowski的方法的应用。我们分两个阶段解决这个问题:首先,对于真空扰动(即纯引力波或电磁波),我们从外尔标量$ψ_{0}$或$ϕ_{0}$的模式构造势。其次,对于由源产生的扰动,我们用源的模函数表示$Ψ$,即能量-动量张量$T_{αβ}$或电磁流矢量$J_α$。
2002-12-29 gr-qc
Hunting Local Mixmaster Dynamics in Spatially Inhomogeneous Cosmologies
启发式的论证和数值模拟支持Belinskii等人(BKL)的主张,即一般引力坍缩中的奇异性是由局部混合主动力学(LMD)表征的。在这里,一种方法来识别LMD在塌陷空间不均匀宇宙学进行了探索。通过把一个时空的度规写在另一个时空的标准变量中,可以找到LMD的特征,本文综述了U(1)对称宇宙学变量中空间均匀Mixmaster模型动力学的特征。利用一般的$T^2$对称时空的动力学给出了U(1)对称时空的类似结构。
2003-12-20 gr-qc
Quasi-local variables and inhomogeneous cosmological sources with spherical symmetry
我们研究了一个大类的非均匀球对称时空,推广的勒梅特-托尔曼-邦迪尘埃解决方案,非零压力(“LTB时空”)。局部协变LTB对象可以表示为满足等价Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)标量演化方程的协变准局部(QL)标量的扰动。因此,这些时空的动力学可以被严格地描述为非线性的,规范不变和协变扰动的正式FLRW背景下给出的QL标量。由于LTB时空与各种各样的“状态方程”和理论假设兼容,它们为理想化但完全非线性条件下的宇宙学源的数值模型提供了一个理想的框架。作为一个说明性的例子,我们简要地研究了一个黑洞的形成在一个不断扩大的Chaubergin气体宇宙。
2008-10-07 gr-qc
Almost Birkhoff Theorem in General Relativity
我们扩展Birkhoff定理几乎LRS-II真空时空表明,刚性的爱因斯坦场方程的球形真空解决方案继续即使在扰动的情况下。
2011-01-24 astro-ph.SR gr-qc
Redshift drift in radially inhomogeneous Lemaître-Tolman-Bondi spacetimes
我们提供了一个估计Lemaître-Tolman-Bondi(LTB)球对称宇宙中红移及其长期变化(红移漂移)的公式。我们计算了LTB模型的红移漂移的标度,该模型预测的哈勃图与标准宇宙学模型,平坦的$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型的红移漂移没有区别。我们发现,这些退化的LTB模型的红移漂移通常是不同的预测在$Λ$ CDM的情况。我们还强调和讨论了一些非常规的红移漂移信号中出现的LTB宇宙,并给他们鲜明的特点相比,标准模型。我们认为,红移漂移是一个度量观察,允许减少自由度的球对称模型,使他们更具有预测性,从而证伪。
2021-12-16 gr-qc
Cosmological evolution driven by polytropic fluids in an inhomogeneous spacetime
Facultad de Física, Universidad Veracruzana(韦拉克鲁斯大学物理学院);Centro de Investigación en Ciencias del Espacio y Física Teórica, Universidad Central de Chile(智利中央大学空间科学与理论物理研究中心);Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所)
本研究在非均匀时空中探讨广义Chaplygin气体模型,推导解析表达式并用观测数据约束参数,以解释暗能量导致的宇宙加速膨胀。
2025-10-24 gr-qc
Integration of inhomogeneous cosmological spacetimes in the BSSN formalism
我们提出了宇宙尺度的数值模拟的演化宇宙在完全广义相对论(GR),并介绍了一个新的数值工具,{ \sc CosmoGRaPH},它采用鲍姆加特夏皮罗柴田中村(BSSN)形式主义的三维网格。利用{ \sc CosmoGRaPH}计算了非均匀物质分布对时空演化的影响。我们还提出了一组标准的稳定性测试的结果,以证明我们的模拟的鲁棒性。
2016-06-24 astro-ph.CO gr-qc
High-derivatives and massive electromagnetic models in the Lemaitre-Tolman-Bondi spacetime
嵌入非均匀LTB时空背景的麦克斯韦电磁理论在几年前的文献中已有描述。然而,关于质量或高导数的术语没有被探索。在这项工作中,我们研究了非均匀时空对高导数和大质量电磁模型的影响。我们使用的LTB度量和计算的物理量的利益,即比例因子,密度的电磁场和哈勃常数,Proca和更高的衍生波多尔斯基模型。我们在两个模型中都发现了一个新的奇点,并且在Proca模型中磁场必须为零。
2020-02-26 gr-qc
States of Low Energy in Homogeneous and Inhomogeneous, Expanding Spacetimes
我们在Klein-Gordon场的代数上构造态,使均匀时空和非均匀时空中的能量密度最小化,这两种时空都具有紧致的Cauchy超曲面。能量密度由测地线观测者测量,并涂抹在一个类空的时空板上,完全包含一个柯西超曲面,并在时间上延伸。我们进一步证明了这些态都是Hadamard态。本构作推广了Olbermann(2007)提出的Robertson-Walker时空中低能态的构作。
2013-10-15 gr-qc math-ph math.MP
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
Inhomogeneous perturbations of plane-wave spacetimes
最近的研究表明,被称为真空平面波解的精确宇宙学解是包含非暴胀$γ$定律完美流体的空间均匀比安奇宇宙的开放集合的晚期吸引子。在本文中,我们研究这些平面波时空的非齐次扰动。通过使用扩展归一化尺度不变变量,我们表明,这些解决方案是不稳定的一般非齐次扰动。建立这一结果的关键观察是扩张归一化框架变量的发散,最终导致不稳定的模式。
2005-07-08 astro-ph gr-qc hep-th
Evolution of Vacuum Bubbles Embeded in Inhomogeneous Spacetimes
我们研究了新真空泡在充满尘埃或辐射的径向不均匀背景中的传播,并包括一个宇宙学常数,作为分析不均匀性对膨胀区域演化影响的第一步。我们还比较了尘埃和辐射背景的情况下,辐射环境中的气泡的演变是显着不同的,在相应的尘埃情况下,无论是均匀的和不均匀的环境,导致明显的差异,在演化的适当半径的气泡。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Singularity Avoidance in Gravitational Collapse of an Inhomogeneous Fluid in Rastall Gravity
本文在Rastall引力中研究非均匀流体球对称坍缩,通过设定线性状态方程和Rastall参数使径向有效压强为零,得到满足弱能量条件的精确非奇异坍缩解,物质云在有限时间达到最小半径后反弹膨胀,从而避免时空奇点。
2025-07-02 gr-qc
Einstein clusters as models of inhomogeneous spacetimes
我们研究了小尺度不均匀性对爱因斯坦团簇的影响。我们构造了一个具有小尺度径向不均匀性的球对称稳态时空,并提出了格丹肯实验。一个假设的观察者在中心构造,使用有限的观测知识,一个简化的同质模型的配置。理想化会带来副作用。非均匀时空和有效均匀时空由爱因斯坦方程的简单解给出。它们为研究广义相对论中小尺度不均匀性的影响提供了一个基本的玩具模型。我们表明,在我们的高度非均匀模型中,对于中心观察者来说,小规模非均匀性的影响仍然很小。齐次模型非常适合所有假设的观测,只要它们的精度不足以揭示张力。
2020-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Analytical Theory of Optical Black Hole Analogues
我们发展了一个分析的形式主义研究光学类似的球对称黑洞时空。我们证明了平坦时空中的非均匀介质中的电磁波方程与广义相对论弯曲时空中的电磁波方程之间的精确相似性。非均匀光学介质的介电常数和磁导率是模拟时空的度规分量。黑洞的明显性质,如弯曲的光轨迹,直接从我们的形式主义中得出。其他黑洞现象,如拟正规模式,也可以在这个框架内进行研究。我们扩展了上述形式,并获得了一个近似的模拟的情况下,纯电介质。这些光学黑洞可以用来研究黑洞现象与桌面实验。
2012-09-25 gr-qc
A note on geodesics in inhomogeneous expanding spacetimes
描述膨胀宇宙中不均匀性的爱因斯坦场方程有几种解。在这些解决方案中,McVittie度量及其推广已经研究了几十年,但仍然缺乏对它们的全面理解。本文研究了广义McVittie时空中光子和大质量粒子的运动轨迹。在无质量粒子的情况下,我们表明,没有圆形轨道是可能的那些模型,承认宇宙学奇点。我们还分析了一个特定的广义McVittie时空是共形的史瓦西度规的粒子的轨迹。通过在牛顿近似下积分运动方程,我们证明了粒子在不同宇宙学黑洞解中的行为是完全不同的。我们的结论是,在非齐次膨胀度规中的大地运动的分析可以帮助区分那些代表宇宙中真正的宇宙学黑洞的解决方案。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc
The motion of galaxy clusters in inhomogeneous cosmologies
Lemaitre-Tolman-Bondi非均匀时空可以作为宇宙学模型来解释Ia型超新星的数据。然而,这样的模型也会导致星系团相对于宇宙微波背景的大速度。这些速度可以使用运动学Sunyaev-Zeldovich效应来测量。本文计算了这种模型下星系团速度随红移的变化。
2009-08-27 gr-qc
Plane-Symmetric Vacuum Solutions with Null Singularities for Inhomogeneous Models and Colliding Gravitational Waves
给出了平面对称时空中具有各种奇异性的新的精确真空解,并将其应用于非均匀宇宙模型和碰撞引力波的分析。其中一个奇点可以是真零奇点,它的存在性由Ori局部地阐明。从宇宙学奇点的多样性和黑洞内柯西视界的不稳定性问题的观点来看,这些解可能是有趣的。
1998-07-16 gr-qc
A New Type of Exact Arbitrarily Inhomogeneous Cosmology: Evolution of Deceleration in the Flat Homogeneous-On-Average Case
本文提出了一种构造精确非齐次宇宙的新方法,它允许在三维空间中变分。由此产生的时空可能是平均统计上均匀的,或者具有随机的、不重复的变化。该结构利用了Darmois连接条件来连接许多不同的时空区域。在最初给出的简单例子中,组成部分在空间上是平坦和均匀的,但更一般的组合应该是可能的。进一步的不均匀性可以通过瑞士奶酪空泡和不均匀度量来添加。这个模型被用来探索这样一个假设,即观测者位于束缚的非膨胀区域,而宇宙实际上处于变得空洞主导的过程中,因此它的平均膨胀率正在增加。该模型定性地证实,更快的扩展组件来占主导地位的平均值,和不均匀性的结果,在平均参数的演变不同的任何一个组件,但更现实的效果建模将需要这种建设被推广。
2012-03-16 gr-qc
A study of different horizons in inhomogeneous LTB cosmological model
本文详细研究了非均匀LTB时空背景下的视视界、事件视界和粒子视界的动力学。这些层位的对比研究表明,视层位与其他层位相比具有明显的特征。如果视视界的加速度为正,则视视界是一个俘获视界。Kodama向量也被定义,其因果特征被发现是类似的FRW模型。
2015-03-04 gr-qc
Non-singular inhomogeneous stiff fluid cosmology
在这次演讲中,我们展示了一个刚性流体解决方案的爱因斯坦方程的圆柱对称时空。这个度量的主要特点是,它是不可分离的共动坐标的世界线的流体的同余,它产生规则的曲率不变量。
2009-05-29 gr-qc
Particle Creation in the Marginally Bound, Self Similar Collapse of Inhomogeneous Dust
我们考虑蒸发(壳聚焦)裸奇点期间形成的自相似崩溃的边缘约束的非均匀尘埃云,在几何光学近似。我们证明了,忽略时空的反作用,当接近柯西视界时,$\scrip$上的辐射趋于无穷大。从这个结果可以预期两个结果:(a)时空的反作用将是巨大的,并最终阻止裸奇点的形成,从而保持宇宙审查假说;(b)试图坍缩成裸奇点的物质将以强烈的速率辐射出能量,从而可能提供弯曲时空中量子效应的实验特征。
1998-06-15 gr-qc hep-th