Classical corrections to black hole entropy in $d$ dimensions: a rear window to quantum gravity?
在不知道量子引力细节的情况下,给出了Schwarzschild和Schwarzschild-Tangherlini黑洞熵修正的一个简单推导.我们将遵循Bekenstein、Wheeler和Jaynes的思想,使用求和技术而不使用微积分近似,直接找到著名的黑洞熵公式的对数修正。我们的方法是免费的病理行为给负熵的小值的黑洞质量$M$。借助普适性原理,我们将论证这种纯经典的方法可以为探索量子引力的性质打开一扇窗。
2018-01-30 gr-qc
Change of Density when Chaplygin gas is accreting upon a black hole
在这项工作中,我研究的密度变化沿吸积和风分支时,修改Chaobergin气体作为吸积流体。在离黑洞很近的地方得到一个高的风密度,而在离黑洞很远的地方得到一个低的风密度。在修正的Chaubergin气体吸积情况下,得到了吸积密度的局部极小值,该极小值可以用CENBOL来检测。
2011-07-19 gr-qc
Window function dependence of the novel mass function of primordial black holes
我们调查的模糊性的原始黑洞,这已成功地确定黑洞质量在一个给定的配置的波动,由于平滑的密度波动的窗口函数的选择的新的质量函数。我们发现,虽然在新的质量函数的指数因子的窗口函数的依赖性是相同的,在传统的质量函数的礼帽规模周围,依赖性是不同的其他尺度,这导致在新的制定一些窗口函数的质量函数较窄。
2020-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Hawking Radiation from Squashed Kaluza-Klein Black Holes -- A Window to Extra Dimensions --
我们通过位于卡鲁扎-克莱因时空中的5维压缩卡鲁扎-克莱因黑洞来探索额外维度的可观测性。在期望霍金辐射能反映压缩视界的5维性质的前提下,研究了压缩黑洞背景中标量场的霍金辐射.结果表明,霍金辐射的光度告诉我们额外维度的大小,即被压扁的卡鲁扎-克莱因黑洞打开了一扇通往额外维度的窗户。
2007-02-22 gr-qc hep-th
Black Holes: A Window into A New Theory of Space Time
S.在他关于黑洞的书的序言中,卡拉塞卡写道:“自然界的黑洞是宇宙中最完美的宏观物体:它们的构造中唯一的元素是我们的空间和时间概念。“在这篇文章中,我简要地讨论了基础理论和黑洞的最新发展,这些发展从现代的角度证明了这一说法。我还包括我对钱德拉的一些回忆。
1997-05-23 gr-qc hep-th
Direct Feeding of the Black Hole at the Galactic Center with Radial Gas Streams from Close-In Stellar Winds
我们表明,最近发现的大质量恒星的轨道与SgrA* 的史瓦西半径约10^3最接近,允许这些恒星的风提供所需的质量沉积率附近的黑洞视界。观测到的SgrA* 的光度不需要角动量的粘性传输,只要近距离恒星的总风质量损失率达到每年约10^{-6}太阳质量。最近恒星的特定轨道应该会以可预测的方式在几年的时间尺度上对SgrA* 的无线电和红外通量进行调制。
2004-01-29 astro-ph gr-qc
Thermodynamic phase transition and winding number for the third-order Lovelock black hole
本研究利用复分析得到的卷绕数预测三阶Lovelock黑洞的相变类型,发现不同拓扑和维度下卷绕数对应不同相变情形,并通过势场验证了预测的正确性。
2023-09-28 gr-qc hep-th
Closing the Mass Window for Stupendously Large Black Holes
Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);New York University, Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Department of Theoretical Physics and Gravitational Wave Science Center(理论物理与引力波科学中心)
本文通过分析原初黑洞在极大质量范围产生的等曲率扰动超出Planck宇宙微波背景极限,排除了其作为重要暗物质成分的可能性。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Logarithmic Corrections to N=2 Black Hole Entropy: An Infrared Window into the Microstates
对极端黑洞熵的对数修正可以纯粹根据低能数据--无质量场的谱及其相互作用来计算。再现这些修正的要求,对任何试图解释黑洞熵的微观量子引力理论都提供了强有力的约束。本文利用量子熵函数方法计算了N=2超对称弦论中半BPS黑洞熵的对数修正。我们的研究结果使我们能够测试各种建议的措施在OSV公式,我们发现协议的措施提出的Denef和摩尔,如果我们假设他们的结果是有效的弱拓扑弦耦合。我们的分析也给出了在普通Einstein-Maxwell理论下极端Reissner-Nordstrom黑洞熵的对数修正。
2011-08-18 gr-qc hep-th
Relativistic wind accretion on to a Schwarzschild black hole
我们提出了一个新的相对论风吸积到Schwarzschild黑洞的解析模型。这个模型是Bondi,Hoyle,and Lyttleton(BHL)的经典风吸积模型的广义相对论扩展。在BHL中,该模型基于稳态、轴对称和弹道运动的假设。给出了风流线的解析表达式,同时给出了计算相应吸积率和密度场的简单数值格式。由此产生的吸积率是更大的相对论模型相比,牛顿BHL的。实际上,对于渐近风速$v_\infty \ge 0.4\,\mathrm{c}$,它大两倍,对于$v_\infty \ge 0.8\,\mathrm{c}$,它大一个数量级以上。我们已经比较了这个完整的相对论模型与数值模拟与自由的GNU公共许可的流体动力学代码AZTEKAS进行,并发现了一个很好的协议的流线在上游地区的流动,也在10%以内,为相应的吸积率。
2019-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Accretion of supersonic winds onto black holes in 3D: stability of the shock cone
利用数值模拟,我们提出了一个三维的旋转黑洞的超音速风吸积。我们研究了五个有代表性的方向的风相对于旋转轴的黑洞和重点的演变和稳定性的高密度激波锥的过程中形成的。我们探讨这两个,该制度中的冲击锥预计是稳定的,以确认以前的结果与二维模拟,和该制度中的冲击锥预计将显示一个触发器类型的不稳定。用来试图触发不稳定性的方法首先是数值误差的积累,其次是在激波锥形成后对速度场的扰动的显式应用。结果是否定的,也就是说,我们没有发现我们探索的参数空间内的触发器不稳定性,其中包括预期是不稳定的情况。
2015-10-20 astro-ph.HE gr-qc
Primordial black holes in excursion set theory: Formation probabilities, mass functions, and window functions
Rikkyo University(立教大学);Ewha Womans University(梨花女子大学);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室、ENS、CNRS、巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学)
本文研究了原初黑洞在逃逸集理论中的质量函数,探讨了不同窗口函数对原初黑洞形成概率和质量函数的影响,发现低质量尾部与Carr公式预测不同,但Carr公式在特征质量尺度附近仍提供实用估计。
2026-05-21 astro-ph.CO gr-qc
Grand Unification of Solutions of Accretion and Winds around Black Holes and Neutron Stars
本文给出了黑洞和中子星粘性跨音速流的整体解。这些解描述了从黑洞视界或从中子星表面到流与开普勒盘结合处的光学厚流和光学薄流。我们研究的性质的多个音速点的平流,旋转,粘度,加热和冷却的功能。稳定的冲击波,加入两个跨音速的解决方案,被发现存在于一个大的区域的参数空间。我们根据流动是否有驻激波来对解进行分类。我们没有发现新的拓扑结构的解决方案以外的观察到在我们以前的研究等温VTF。我们特别强调边界条件的重要性,并认为我们有最完整的解决方案的吸积和风周围的黑洞和中子星。
1996-06-22 astro-ph gr-qc
The Black Hole Window on Cosmic Inflation
在这篇论文中,我们发展的原则,在其早期阶段的通货膨胀,我们的宇宙的原始不均匀性的生产。作为一条线索,我们要问的是,在暴胀期间,什么样的物理现象会导致如此大的扰动,以至于它们形成了足够多的黑洞,成为暗物质。我们从最简单的单场慢卷暴胀模型开始,它不能产生原始的黑洞暗物质,然后逐渐解除它的假设。在发展了暴胀的有效场论之后,我们强调了单时钟条件在控制非均匀性方面的重要性。超越单钟暴胀,我们首先要看到一种性质不同的暴胀场景,称为超慢滚,最后要理解暴胀过程中希格斯场的物理学。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Delicate windows into evaporating black holes
我们重新审视了一个AdS $_2$黑洞在JT引力下蒸发到外部浴槽中的模型。我们研究什么时候,以及有多少,关于黑洞内部的信息可以通过不同部分的霍金辐射收集在浴缸中,我们得到相应的完整的定量佩奇曲线。作为以前的结果的细化,我们描述了一个半无限段的辐射浴中的岛相变,建立访问内部的时间内的模型的适用性制度。对于浴槽中的有限尺寸段,为了获得内部信息,需要将黑洞微观对偶的净化器与辐射段包括在一起。在这种情况下,我们确定了熵演化的四种情况,包括内部重建窗口暂时中断的可能性。通过分析长度与Page时间相当的有限段的Page曲线的相结构,我们发现它对模型参数的变化非常敏感。我们还讨论了辐射子区域复杂性在黑洞蒸发过程中的演化。
2023-02-10 gr-qc hep-th
A Puncture in the Euclidean Black Hole
我们考虑了雪茄背景下缠绕凝聚体的反反应。我们专注于$SL(2,\mathbb{R})_k/U(1)$雪茄的案例,例如,$k$ NS 5黑膜的近视界极限。我们在大的$k$限制数值求解运动方程,作为振幅的函数,$A$,在无穷远的缠绕模式。我们发现,有一个临界振幅,$A_c=\exp(-γ/2)$,承认一个临界的解决方案。在弦论中,精确的$SL(2,\mathbb{R})_k/U(1)$雪茄CFT将缠绕振幅$A_s$完全固定在无穷大。我们发现,在大的$k$限制,有一个确切的协议,$A_c=A_s$。临界解是一根尖端有一个小孔的雪茄;因此,黑洞的熵完全由弯曲的凝聚体携带。我们认为,在洛伦兹的情况下,信息通过这个穿刺逃离黑洞。
2021-12-06 gr-qc hep-th
A comment on "Exclusion of the remaining mass window for primordial black holes ...", arXiv:1401.3025
在arXiv:1401.3025中,提出了一种新的原始黑洞穿过中子星的能量损失机制,这种机制比现有的机制效率高出许多数量级。在这篇评论中,我们指出了arXiv:1401.3025计算中的一个问题,该问题可能使结果无效。
2014-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Window into Black Holes
我们发展了一种计算四维非极值和超对称黑洞的引力多极矩和矩比的形式,以及后者的无水平微观几何。对于超对称和克尔黑洞,许多多极矩消失了,它们的无量纲比是不明确的。我们提出了两种方法来计算这些无量纲比,这对某些超对称黑洞同意奇异。我们还计算这些无量纲比率的克尔解决方案。我们的方法使我们能够计算出无限数量的迄今未知的克尔黑洞的参数,给我们一个新的窗口,他们的物理。
2020-07-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detection of gravitational waves from black holes: Is there a window for alternative theories?
最近LIGO和VIRGO合作报告了观测到的引力波信号对应于两个黑洞的螺旋和合并,导致最终黑洞的形成。结果表明,观测结果与爱因斯坦引力理论是一致的,其精度主要受统计误差的限制。最后一个黑洞的角动量和质量是在几十个角动量的较大误差下确定的。在这里,我们将表明,黑洞参数范围的这种不确定性允许克尔时空的某些不可忽略的变形,从而导致相同的黑洞振铃频率。这意味着,在目前的实验精度下,仍然存在一些替代引力理论的可能性。
2016-03-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Accretion of Chaplygin gas upon black holes: Formation of faster outflowing winds
本文研究了修正的Chaubergin气体在不同类型的黑洞上的吸积。修正的Chaobergin气体是暗物质和暗能量组合模型的最佳候选者之一。此外,从场论的观点来看,修正的Chaubergin气体模型等价于具有自相互作用势的标量场。我们制定的方程有关的球形吸积和盘吸积,和各自的风。相应的数值解的流动,特别是速度,并进行了分析。我们发现,修改后的Chaubergin气体的吸积风系统显着改变风的解决方案,产生更快的风,在物理参数的变化,而吸积解决方案定性保持不受影响。这意味着改性后的Chaubergin气体更容易产生外流,这是暗能量进入系统的自然结果。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
GRB lensing parallax: Closing primordial black hole dark matter mass window
如果原始黑洞(PBH)的质量介于$10^{-16}M_{\odot} \lesssim M \lesssim 10^{-11} M_{\odot}$和暗物质(DM)之间,那么它的丰度目前是允许的。这个最轻的质量范围很难通过正在进行的引力透镜观测来探测。在本文中,我们主张一个旧的想法,透镜视差的伽马射线暴(伽玛暴),同时观察到的空间分离的探测器,可以探测到不受约束的质量范围,和附近的恒星可以探测到一个更大的质量范围。除了伽玛暴的各种优良性质外,我们周围的天体物理距离- $r_\oplus \text{--}$ AU -刚好大到足以用最轻的PBH DM来分辨伽玛暴透镜。
2020-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Physics of Accretion Discs, Winds And Jets in Tidal Disruption Events
吸积到黑洞上是将气体质能转化为辐射、风和喷流等能量输出的有效机制。潮汐破裂事件,其中恒星被潮汐撕裂,然后吸积到超大质量黑洞,提供了独特的机会,研究吸积物理学,以及风和喷流发射物理在不同的吸积制度。在这篇综述中,我们系统地描述和讨论了模型,已开发的研究吸积流和射流在潮汐中断事件。这些物理学的良好知识不仅需要了解所观察到的事件的排放,但也是至关重要的探测黑洞周围的广义相对论时空和超大质量黑洞的人口通过潮汐扰动事件。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Possible observational windows for quantum effects from black holes
量子信息传递是调和黑洞蒸发与量子力学的必要条件,同时近似地保持规则的近视界几何,可以简单地参数化的黑洞内部状态的耦合到黑洞大气的量子场。传递足够的信息以进行归一化的必要性决定了这些耦合的强度。这种通过应力张量的耦合提供了明显的优势,并且表现得像视界附近有效度规的量子涨落。在必要的强度下,这些波动虽然很软(低能量/动量),但具有显著的幅度,因此可以使跨越黑洞半径数量级距离的近视界测地线偏转。因此,这种耦合的存在可能导致可以通过观察检测或限制的效应:近视界吸积流的破坏,靠近黑洞的光的闪烁,以及吸入引力波发射的改变。这些影响可能特别扭曲预期观察到的Sgr A* 的特征,例如,由事件视界望远镜,如黑洞阴影和光子环。
2014-10-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Breakdown of Hawking Evaporation opens new Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter Candidate
本文考虑霍金半经典近似在半衰期后失效导致蒸发受抑制的效应,重新审视原初黑洞的宇宙学与天体物理学约束,发现原有限制在合理参数范围内完全消失,从而为低于 $10^{10}$ g 的轻原初黑洞作为暗物质候选者开辟了新窗口。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Topological Thermodynamics of Black Holes: Revisiting the methods of winding numbers calculation
Universidade Federal do Ceará(塞阿拉联邦大学);Universidade Estadual do Ceará(塞阿拉州立大学);Universidade Federal Rural do Semi-Árido(半干旱地区联邦农村大学)
本文建立了ϕ-映射拓扑流方法与留数方法计算绕数的等价性,并应用于Schwarzschild、Reissner-Nordström黑洞及四维黑弦,发现中性与带电黑弦具有相同拓扑数W=+1,表明电荷不影响其拓扑分类。
2026-05-29 gr-qc math-ph math.MP
Can a Breakdown of Hawking Evaporation Open a New Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter?
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center (WIPAC)(威斯康星冰立方粒子天体物理中心);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);University of North Florida(北佛罗里达大学);Ludwig-Maximilians-Universität(路德维希-马克西米利安大学);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所);University of Utah(犹他大学);Université de Montpellier(蒙彼利埃大学)
研究探讨霍金蒸发崩溃是否能为质量在10^4 g至10^10 g之间的原始黑洞作为暗物质提供新窗口,指出若相变瞬间则成立,否则会限制轻质量黑洞作为暗物质的可能性。
2026-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A black hole window into p-wave dark matter annihilation
提出了一种新的方法来测量或限制由超大质量黑洞引起的密度尖峰内暗物质(DM)湮灭的p波抑制截面。我们表明,高DM密度,加上增加的速度色散,在这样的尖峰结合起来,使热p波湮灭截面可能可见的银河系中心(GC)的伽马射线观测。所得到的DM信号是明亮的中心点源,其具有在不存在来自光晕的可检测的空间延伸信号的情况下源自DM湮灭的发射。我们定义了两个简单的参考理论DM与热p波湮灭截面,并建立新的限制结合粒子和天体物理参数空间的这些模型,证明费米是目前敏感的热p波DM在广泛的可能的情况下DM分布在GC。
2015-06-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The interplay of disk wind and dynamical ejecta in the aftermath of neutron star - black hole mergers
我们探讨了中子星(NS)和黑洞(BH)合并过程中产生的不同喷出物成分的演化。我们的重点是在合并过程中动态喷射的物质之间的相互作用,以及残余吸积盘在粘性时间尺度上发射的风。这些组件预计将有助于电磁瞬变,并产生r-过程元素,当单独考虑时,每个元素都具有不同的签名。在这里,我们介绍了一个两步的方法来调查他们的联合进化,使用二维和三维流体动力学模拟。从一个并合模拟的输出出发,我们根据相空间分布确定了初始条件下的各个组分,并使吸积盘沿轴对称方向演化。从这个磁盘吹来的风被注入到一个三维的计算域中的动态喷出物的演变。我们发现,风可以抑制回落吸积的时间尺度上长于100毫秒。由于自相似的粘性演化,磁盘吸积在晚些时候,但接近幂律时间依赖性$\propto t^{-2.2}$。这可以为一些后期GRB发动机活动提供动力,尽管可用能量明显低于传统的后备模型。由于r-过程的放射性加热的列入并没有显着影响回退吸积率或盘风。我们没有发现任何显着的修改风的性质在大半径由于与动态喷出物的相互作用。这是两种组分的不同膨胀速度的结果。
2015-02-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
New Mass Window for Primordial Black Holes as Dark Matter from Memory Burden Effect
本文提出记忆负担效应会延长原初黑洞寿命,从而放宽BBN和CMB谱畸变对PBH质量范围的约束,使轻于10^9g的PBH可构成全部暗物质。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Deterministic Trust Regions for Finite-Window Black-Hole Spectroscopy in GW250114
Tsinghua University(清华大学)
研究有限窗口黑洞光谱学在强事件背景下何时多模式环形衰减拟合支持稳定的共同残余 Kerr 解释,通过确定性频率提取定理和局部逆图集构建信任标准。
2026-04-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc