Shadow and weak gravitational lensing of a rotating regular black hole in a non-minimally coupled Einstein-Yang-Mills theory in the presence of plasma
研究了等离子体介质中非最小耦合Einstein-Yang-Mills理论中规则旋转磁荷黑洞的零测地线。研究了磁荷和Yang-Mills参数对光子轨道有效势和半径的影响。然后，我们研究了一个定期和旋转的磁荷黑洞的阴影，随着在等离子体介质的存在下的可观测性。与真空情况相比，等离子体介质的存在影响规则旋转黑洞阴影的表观尺寸。研究了阴影半径和形变参数随Yang-Mills和等离子体参数的变化。此外，还研究了在均匀等离子体介质中弱场近似下无质量测试粒子在该黑洞周围时空的偏转角。最后，我们将所得结果与广义相对论中的Kerr-Newman和Schwarzschild黑洞解进行了比较.
2022-07-21 gr-qc
Dark matter and modified gravity: Einstein clusters from a non-minimally coupled vector field
Universität Heidelberg（海德堡大学）
研究非最小耦合向量场如何精确再现爱因斯坦簇的动力学，揭示其可能解释银河自转曲线的修正引力机制。
2026-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spherical null geodesics of rotating Kerr black holes
研究了旋转Kerr黑洞的非赤道球零测地线。不同于广泛研究的赤道圆轨道，其半径是已知的解析，没有封闭形式的公式存在于文献中的一般（非赤道）球面测地线的半径。本文给出了这些球面零测地线的半径r_{ph}（a/M;cos i）的近似公式，其中a/M是黑洞的无量纲角动量，cos i是轨道的有效倾角（相对于黑洞赤道面）。众所周知，克尔时空的赤道圆测地线（cosi = \pm 1的逆轨道和逆轨道）的特征在于它们的半径r_{ph}（a/M; cosi = \pm 1）对黑洞的无量纲自旋参数a/M的单调依赖性。我们在这里使用我们的新的解析公式来揭示，赤道圆测地线的这一众所周知的性质实际上不是克尔时空的一般性质。特别地，我们发现在（3 \sqrt{3} - \sqrt{59}）/4 \lesssim \cos i<0范围内的反转球形零轨道的特征在于r_{ph}（a/M;cos i=const）对黑洞的无量纲旋转参数a/M的非单调依赖性.此外，它表明，球形光子轨道的快速旋转黑洞的特征在于一个临界倾角，cosi = \sqrt{4/7}，在该轨道的坐标半径接近黑洞半径的极值极限。我们证明，这个临界倾角信号的球形零测地线的物理性质的过渡：特别是，它分离的轨道，其特征在于由有限的适当距离的黑洞视界的轨道，其特征在于由无限适当距离的地平线。
2012-10-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Stability analysis of geodesics in dynamical Chern-Simons black holes: a geometrical perspective
Universidad autónoma de Zacatecas（萨卡特卡斯自治大学）
研究动力学Chern-Simons引力中旋转黑洞周围测地线的Jacobi稳定性，比较Jacobi与Liapunov稳定性方法，突出几何方法的优势。
2026-04-08 gr-qc math.DS
Generating Minimally Coupled Einstein-Scalar Field Solutions from Vacuum Solutions with Arbitrary Cosmological Constant
本文推广了两种已知的在四维空间中产生最小耦合爱因斯坦-标量场解的方法：Buchdahl变换和Fonarev变换。应用这种解生成技术，可以从任意维数的具有任意宇宙学常数的真空解生成最小耦合爱因斯坦标量场解。对种子解的唯一要求是它具有一个超曲面正交的Killing向量场。推广，使我们能够使用种子解决方案与任意宇宙学常数揭示了一类新的爱因斯坦-标量场的解决方案，以前没有被研究。我们将新的解变换应用于（A）dS 4真空解。将由此得到的爱因斯坦-标量场解变换到共形坐标系中，可以得到一个空间有限、膨胀和加速的双参数宇宙学解族，它们与爱因斯坦静态宇宙RxS共形等距^[3]。我们研究零测地线，发现对于任何观察者，解决方案有一个宇宙视界的角距离为π/2远离观察者。我们发现，这些解决方案的一个子集，可以自然地解释为扩展宇宙学中的标量黑洞是在后期形成的。共形耦合标量场只要能量密度为正就满足弱能条件，而强能条件一般不成立。
2007-06-04 gr-qc
Distribution of orbital inclinations for tidal disruption events by Kerr black holes
本研究针对克尔黑洞潮汐瓦解事件，考虑倾角保持与各向同性两种损失锥填充极限，计算了轨道倾角分布、穿透因子分布、总TDE率及最大黑洞质量，揭示了黑洞自旋与倾角相关效应对TDE的影响规律。
2024-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Electrically charged black holes in linear and nonlinear electrodynamics: Geodesic analysis and scalar absorption
在过去的几十年里，几个规则的黑洞（BH）解决方案，即，奇异性自由BH，已被提出和相关的非线性电动力学模型最低限度地耦合到广义相对论。在这种情况下，它是感兴趣的，研究这些非线性电动力学为基础的规则BH（RBH）将如何与他们的天体物理环境相互作用。我们研究了Eloy Ayón-Beato和Alberto García在带电RBH溶液背景中无质量测试标量场的传播。本文用数值方法计算了入射波频率为任意值时无质量标量场的吸收截面。我们比较了Ayón-Beato和García RBH与Reissner-Nordström BH的吸收截面，表明它们在整个频率范围内非常相似。
2020-11-17 gr-qc
Geodesics and Shadows in the Kerr-Bertotti-Robinson Black Hole Spacetime
Beijing Normal University（北京师范大学）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交通大学汤川研究所）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, & School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术学院、物理科学与技术学院）；School of Physics, Peking University, & Center for High Energy Physics（北京大学物理学院、高能物理中心）
本文研究了Kerr-伯托蒂-罗宾逊黑洞时空中的测地线和阴影，推导了光子球和最内稳定圆轨道的解析表达式，并探讨了磁场和观测者倾角对黑洞阴影的影响。
2026-02-11 astro-ph.HE gr-qc
Dynamics of charged spin-$\frac{1}{2}$ particles in superposed states minimally coupled to electromagnetism in curved spacetime within the WKB approximation
本文利用WKB近似研究弯曲时空中最小耦合电磁场的带电自旋-1/2粒子叠加态动力学，通过提取二阶微分方程处理质量本征态不同固有时间问题，获得自旋动力学及测地线偏离。
2025-04-23 gr-qc hep-ph
Interacting vector fields in Relativity without Relativity
Barclay、Foster和Murchadha最近发展了一个新的框架，这里称为{ \it{the 3-space approach} }，用于经典玻色子动力学的公式化。时间和时空的局部闵可夫斯基结构都不是预设的。这两个出现作为紧急功能的世界从大地水准线型动力学空间的三维度量-物质配置。事实上，引力、普适光锥和阿贝尔规范理论都是通过一个共同的机制自然产生的。它产生了相对性--甚至更多--而没有预设相对性。本文完成了目前已知的玻色子扇区内的3-空间方法的恢复。我们表明，一个相当普遍的anomaly，3-向量场之间可以相互作用，只有杨-米尔斯领域最低限度地耦合到重力。
2002-05-28 gr-qc
Massless Minimally Coupled Fields in De Sitter Space: O(4)-Symmetric States Versus De Sitter Invariant Vacuum
重新讨论了无质量最小耦合标量场的de Sitter不变性问题。形式上，它是可能的，以构建一个德西特不变的状态，在这种情况下，提供的零模式的字段被适当量化。在这里，我们认为这种状态在物理上是可以接受的，在这个意义上，物理观测值可以计算并有一个合理的解释。特别地，我们利用这个真空导出了一个新的结果：对于一个不破坏德西特不变性的量子态，沿着测地线观测者时空路径的两点上的场的平方差随观测者的真时线性增长。此外，我们使用Hadamard形式计算的能量动量张量的重整化期望值，无论是在O（4）不变的艾伦和Follaci介绍的状态，并在de Sitter不变的真空。我们发现O（4）不变量情形下的真空能量密度比de Sitter不变量情形下的真空能量密度大。
1993-05-16 gr-qc hep-th
Further clarification on quasinormal modes/circular null geodesics correspondence
任何静止的、球对称的、渐近平坦的或de Sitter黑洞的拟正规模和圆零测地线的参数之间的著名对偶性最初被认为是引力和测试场扰动。根据这种对偶性，$\ell \gg n$拟正规模的实部和虚部（其中$\ell$和$n$分别是多极数和泛音数）分别是圆零测地线的频率和不稳定时标的倍数。后来证明，对偶性只在测试场中得到保证，而在引力场和其他非最小耦合场中可能被打破。在这里，我们进一步指定的对偶性，并证明，即使当对偶性得到保证，它可能不代表全谱的$\ell \gg n$模式，错过了准正规频率，不能找到的标准WKB方法。特别是，我们表明，这总是发生在一个任意的渐近德西特黑洞，并进一步认为，在一般情况下，这可能是有关的拟正规谱的敏感性的边界附近的几何变形。
2022-10-20 gr-qc hep-th
Strength of the null singularity inside black holes
研究了球对称带电黑洞与球自引力、最小耦合、无质量标量场耦合时的柯西视界奇异性。我们表明，所有的因果测地线终止于柯西视界的零奇性，这是弱根据Tipler分类。奇点在Ori意义上也是形变弱的。我们的结果是有效的，在任意点沿零奇点，特别是在后期推迟时间，非线性效应是至关重要的。
1999-07-19 gr-qc
Unbound geodesics from the ergosphere and potential observability of debris from ultrahigh energy particle collisions
黑洞能区内的粒子碰撞可能会导致极高的质心能量，如果逃逸到无穷大是可能的话，这些能量可以探索新的物理学。在这里，我们表明，在高倾角的赤道平面的某些测地线可能是无约束的。因此，有限的湮灭碎片流能够逃逸，特别是在接近极端的克尔黑洞的情况下，如果彭罗斯过程发挥作用。对于一类Penrose过程，我们证明了Wald不等式是满足的，使得Penrose过程在高能喷射中起着关键作用。因此，从黑洞加速器以前所未有的高粒子碰撞能量观察新的物理效应的可能性仍然是一个诱人的，如果未来的，实验的愿景。
2014-09-11 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Geodesic Motion of Test Particles around the Scalar Hairy Black Holes with Asymmetric Vacua
本研究针对具有非对称真空的标量毛发黑洞，通过分析有效势探究其附近有质量试验粒子与光子的测地线运动，明确了圆轨道特性、光子球位置及零测地线分类与史瓦西黑洞的差异。
2025-03-25 gr-qc
Optical properties of black holes in regularized Maxwell theory
该研究针对近期发现的正则化麦克斯韦电动力学理论，探究其对应黑洞的光学性质，分析测地线、红移、阴影及类光测地线李雅普诺夫指数与不同系综热力学临界点的关联。
2024-01-29 gr-qc hep-th
Periodic orbits and observational accretion disk around a Schwarzschild-like black hole surrounded by dark matter halo
National Research University TIIAME（国立TIIAME大学）；Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）
本文研究了King型暗物质晕环绕的类史瓦西黑洞周围的周期轨道动力学与吸积盘性质，分析了暗物质晕对各类轨道及吸积盘辐射特性的影响，揭示了相关时空几何与观测意义。
2025-11-13 gr-qc
Cloud of strings as source in $2+1$-dimensional $f( R) = R^n$ gravity
我们提出了三个参数的精确解与可能的黑洞在$% 2+1-$维$f\left( R\right) =R^{n}$修改的重力耦合最小的云的字符串。这三个参数是$n,$弦耦合常数$ξ$云和积分常数$C$。虽然在一般情况下，必须考虑每组参数分别为$n$一个偶数大于一，我们给一个统一的图片提供黑洞。对于$n\geq 1$，我们分析零/类时测地线的粒子禁闭的背景下。
2016-02-12 gr-qc
Chaotic von Zeipel-Lidov-Kozai Oscillations of Binary System around Rotating Supermassive Black Hole
本研究围绕旋转超大质量黑洞旁的双星系统动力学，通过Fermi-Walker输运建局部惯性系与运动方程，分析分层三体稳定性，发现致密双星的vZLK振荡在硬双星中规则、软双星中混沌，大倾角下有轨道翻转，质心运动呈稳定混沌小振荡。
2023-10-03 gr-qc
Scalar Field Dynamics in Non-Minimally Coupled Theories via the Noether Symmetry and the Eisenhart-Duval Lift
本文利用Noether规范对称性和Eisenhart提升方法研究非最小耦合标量场动力学，推导出依赖耦合参数$ξ$的幂律势及精确宇宙学解，并揭示其与暴胀和Higgs型结构的联系。
2025-04-09 gr-qc hep-th
Nonlinear $σ$-models in the Eddington-inspired Born-Infeld Gravity
在本文中，我们考虑两个不同的非线性$σ$模型最小耦合Eddington启发Born-Infeld引力。我们表明，由此产生的几何形状代表最小的修改相对于GR中发现的，但具有重要的物理后果。特别是，虫洞结构总是会出现，尽管这本身并不能保证这些时空的测地完备性。在其中一个模型中，二次在典型的动力学项，我们确定了一个子集的解决方案是经常无处不在，是测地线完成。我们讨论了这些解决方案的特点和它们的质量和全球电荷之间的关系的依赖。
2019-12-23 gr-qc hep-th
Nutty black holes in galileon scalar-tensor gravity
爱因斯坦引力补充了一个标量场非最小耦合到高斯-邦纳项提供了一个例子，标量张量引力模型的毛茸茸的黑洞确实存在。我们在一个带有NUT荷的度规中考虑经典方程，得到了一个双参数多毛黑洞族。这些解决方案在其视界的外部和内部的模式进行了一些详细的研究。强调了头发和NUT电荷对类光测地线和类时测地线的影响。
2018-11-07 gr-qc
Supermassive black holes surrounded by dark matter modeled as anisotropic fluid: epicyclic oscillations and their fitting to observed QPOs
最近引入的爱因斯坦引力最小耦合到各向异性流体代表暗物质的精确解可以很好地代表星系核中的超大质量黑洞，暗物质在黑洞周围的真实分布，由Hernquist类密度分布给出。对这些流体毛状黑洞时空，研究了引力辐射、拟正规振铃和光学现象的性质，得到了一些有趣的结果。在这里，使用这些时空的物理参数的范围，使其在天体物理学的相关性，我们研究这些时空中的测试粒子的周转振荡运动。应用轨道和周转运动的频率在周转共振变体的测地线模型的准周期振荡（QPOs）在活动星系核中观察到的证明的可能性，以解决的情况下，标准真空黑洞时空不允许解释的观测数据。我们证明了测地线模型可以解释在大多数活动星系核中观测到的具有合理晕参数的流体毛状黑洞的QPO。
2021-10-14 gr-qc
The ultrarelativistic limit of 2D dilaton gravity and its energy momentum tensor
给出了二维非对称引力的超相对论极限，导出了相应的（反）自对偶能量动量张量。它被定位在一条零线上，尽管线元素仍然是二次可微的。指出了它与Aichelburg-Sexl时空和常数介子真空的关系。测地线被认为是光滑的最小耦合测试粒子，但非光滑-在加速度有限的跳跃-耦合非最小的测试粒子的粒子。量子化的提升背景进行了讨论，没有异常的痕迹的能量动量张量的出现和1圈通量分量可以调整为等于经典的冲击波通量。
2004-04-19 gr-qc hep-th
Effect of nonlinear electrodynamics on polarization distribution around black hole
研究磁荷规则Bronnikov黑洞与奇异Reissner-Nordström黑洞的同步辐射偏振图像，发现高磁荷与大倾角下两者强度差异显著，偏振量趋势为黑洞度规提供见解。
2025-03-11 gr-qc
Circular geodesics of Bardeen and Ayon-Beato-Garcia regular black-hole and no-horizon spacetimes
本文研究了在描述球对称规则黑洞或无视界时空的Barnival和Ayon-Beato-Garcia（ABG）几何中测试粒子和光子的圆测地线运动。虽然巴氏几何不是爱因斯坦方程的精确解，但ABG时空与爱因斯坦引力和非线性电动力学支配的自引力带电源有关。它们都由质量参数$m$和电荷参数$g$表征。我们证明，与Reissner-Nordstrom（RN）裸奇点时空相似，反重力静态球应该存在于所有可以被Keplerian吸积盘包围的无视界Bardeen和ABG解中。然而，与RN裸奇点时空相反，具有参数$g/m > 2$的ABG无视界时空也可以包含一个隐藏在静态反引力球下的额外的内部开普勒圆盘。测地线结构的性质反映了简单的观测相关的光学现象。我们给出了规则黑洞和无视界时空的轮廓，以及位于强引力区的开普勒环在固定频率辐射下产生的谱线的轮廓，这些谱线位于边缘稳定的圆测地线上或附近.我们证明了与规则黑洞有关的轮廓谱线与史瓦西黑洞的轮廓谱线在性质上是相似的，只有很小的数量差异。另一方面，与史瓦西时空相比，正则无视界时空给出了它们存在的明确定性特征。此外，如果观测者的倾斜角已知，就有可能区分出巴氏和ABG无视界时空。
2014-12-30 astro-ph.HE gr-qc
Pulse Arrival-Times from Binary Pulsars with Rotating Black Hole Companions
本文研究了具有旋转黑洞伴星的脉冲双星系统信号的引力到达时间延迟。特别是，我们调查的强度，这种效果（夏皮罗延迟）作为一个函数的倾角，偏心率和周期的轨道，以及质量和角动量的黑洞。本研究基于克尔背景几何中零测地线的直接数值积分。我们发现，对于双星足够高的轨道倾角（$> 89^o$）和紧凑的同伴质量$> 10 M_\odot$，所产生的效果从旋转的黑洞在系统中的脉冲星脉冲的到达时间的微秒级的变化。如果可以测量的话，这种变化可以为脉冲双星系统中旋转黑洞的存在提供一个独特的特征。
1997-05-08 astro-ph gr-qc
Non-minimally coupled electromagnetic fields and observable implications for primordial black holes
本文通过研究非最小耦合电磁场在Sultana–Dyer型原初黑洞与施瓦西黑洞中的传播特性，发现原初黑洞可用于约束非最小耦合参数，且特定质量原初黑洞的光子球存在高偏振可观测特征。
2024-06-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Particle dynamics and shadow of a regular non-minimal magnetic black hole
本文分析非最小 EYM 正则磁黑洞周围无质量与有质量粒子的测地线、ISCO、稳定性及阴影，揭示磁荷与耦合参数对运动和阴影半径的影响。
2024-01-26 gr-qc
Dynamics of Binary System around Supermassive Black Hole
本文利用 Fermi-Walker 输运构建局部惯性参考系，研究了超大质量黑洞周围双星系统的动力学，发现致密双星会出现 Kozai-Lidov 振荡与轨道翻转，且质心径向偏差为稳定的小振幅振荡。
2023-04-04 astro-ph.GA gr-qc
Exact Formulas for Spherical Photon Orbits Around Kerr Black Holes
到目前为止，只知道赤道轨道和极轨道的球形光子轨道半径与黑洞的旋转参数和轨道的有效倾角之间的精确公式。在这里，我们提供了精确的公式，非赤道轨道之间的这些极端的限制。对于给定的黑洞旋转参数，存在一个临界倾角，在该倾角以下有四个零光子轨道，其中两个在外部区域。在临界角，这些轨道的半径显式发现。我们还提供了近似的，但非常准确的公式，为任何轨道。为了得到这些解析解，我们仔细研究了零球面测地线半径上的六次多项式。
2020-11-10 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadow of a Charged Rotating Non-Commutative Black Hole
本文研究带电旋转非对易黑洞的阴影。为此，我们首先建立了零测地线，并研究了非对易电荷对光子轨道的影响。然后，我们探讨了自旋，倾斜角以及非对易电荷的阴影的轮廓的效果。结果表明，随着非对易电荷的减少，阴影的形状偏离圆形。我们还讨论了可观测量来研究黑洞投射的阴影中的变形和扭曲，这种变形和扭曲随着非对易电荷的小值而减小。最后，我们研究了等离子体存在下的阴影。我们得出结论，非对易性对黑洞阴影有很大的影响。
2016-11-01 gr-qc
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
On black holes in new general relativity
Dalhousie University（达尔豪斯大学）；St. Francis Xavier University（圣弗朗西斯泽维尔大学）
本文研究了新广义相对论中黑洞的形成与特性，发现所有可行模型在局部视界处 torsion 标量发散，阻碍了将其解释为黑洞配置。
2025-08-27 gr-qc
Black Hole Solutions with Scalar Fields and Anisotropic Matter in Non-Minimal $Y(R)F^2$ Gravity
Pamukkale University（帕穆克卡莱大学）
本研究在非最小耦合 $Y(R)F^2$ 引力中构造了含标量场和各向异性物质的精确黑洞解，揭示了特殊参数下的奇异情形，并通过电磁对偶获得带电解，为研究黑洞物理和星系旋转曲线提供了框架。
2026-09-15 gr-qc
Light Propagation Prescriptions for Black Hole Movies
Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）；Wake Forest University（维克森林大学）
通过克尔轨道延迟的棱镜结构比较慢光与快光处方，揭示高倾角下两者差异可达几十个百分点，并提出中间处方brisk light以压缩延迟地图。
2026-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Towards adiabatic waveforms for inspiral into Kerr black holes: II. Dynamical sources and generic orbits
这是一系列论文中的第二篇，这些论文的目的是从恒星质量的致密天体到大质量黑洞的螺旋中产生“绝热”引力波形。在早期的工作中，我们提出了一个精确的（2+1）D时域有限差分程序来求解Teukolsky方程，该方程在旋转（Kerr）黑洞附近演化曲率扰动。新的关键要素是一个简单但精确的奇异源项模型，该模型基于Dirac-delta函数及其导数的离散表示。我们早期的工作是作为一个概念的证明，使用简单的圆形，赤道测地线轨道作为测试平台。这种源实际上是静态的，因为较小的物体在轨道上保持相同的坐标半径和轨道倾角。(It当然，它是通过轴向角度运动的，但是我们把这个自由度从问题中分离出来。我们的数值网格只有径向、极坐标和时间坐标。）我们现在扩展时域代码，以便它可以容纳在各种物理上有趣的世界线上移动的动态源。我们验证代码与频域波形的情况下，在该源沿通用（倾斜和偏心）约束测地线轨道的广泛比较。我们还证明了时域代码的能力，以适应有趣的非测地线世界线上移动的源。我们通过计算测试质量产生的波形来做到这一点，测试质量遵循一个“拼凑”的内螺旋轨迹，由一个近似的辐射损失公式驱动的合并的约束测地线段组成。
2008-08-04 astro-ph gr-qc
Optical properties of Kerr-Newman spacetime in the presence of plasma
用Hamilton-Jacobi方法研究了等离子体介质遮蔽下的Kerr-Newman黑洞背景中的零测地线。研究了黑洞的电荷和等离子体参数对有效势和普适光子轨道的影响。此外，我们还讨论了黑洞的电荷、等离子体和倾斜角对引力阴影的影响。我们研究了黑洞由于热辐射而释放的能量，这完全取决于阴影的大小。在弱场近似下，讨论了无质量粒子的偏转角，并将结果与广义相对论中的类似黑洞，特别是Schwarzschild和Kerr黑洞进行了比较.
2022-06-09 gr-qc
Lensing, Shadow and Photon Rings in a Magnetized Black Hole Spacetime
Faculty 1, University of Bremen（不来梅大学第一学院）
研究磁化黑洞时空中的引力透镜效应，包括阴影和光子环的解析计算及参数区分
2025-10-28 gr-qc
Observable thin accretion disk around a self-dual black hole in loop quantum gravity
本文研究了圈量子引力中自对偶黑洞的测地线与吸积盘性质，利用水星和S2星观测数据约束了多聚函数，并分析了不同倾角下的光子轨迹、红移及能流分布，为该黑洞的物理与观测特征提供了新见解。
2025-09-13 gr-qc
Forward Ray Tracing and Hot Spots in Kerr Spacetime
本文提出一种基于克尔测地线解析解的前向光线追踪方法，用于高效精确建模黑洞附近热点，捕获多阶图像并量化形状与放大率，以支持事件视界望远镜观测的时空层析与热点定位。
2025-03-31 astro-ph.HE gr-qc
Cosmic Acceleration From Matter-Curvature Coupling
我们考虑f（R，T）修正的引力理论，其中引力拉格朗日量一般由Ricci标量和能量动量张量的迹的任意函数给出。我们指出，在这类理论中，耦合能量-动量张量是不守恒的。然而，我们主要集中在一个特定的模型，物质是最低限度地耦合到几何的度量形式主义，其中，它的耦合能量-动量张量也守恒。我们得到相应的Raychaudhuri动力学方程，提出了运动量的演变。然后，对于所选择的模型，我们推导出的减速参数的行为，并表明，耦合项可以导致一个加速阶段后的物质占主导地位的阶段。另一方面，宇宙的曲率对应于测地线运动中平行性的偏离。因此，我们也仔细检查的自由测试粒子在测地线上的运动，并推导出测地线偏差方程在这个修改后的理论研究加速宇宙中的空间平坦FLRW背景。实际上，这个方程给出了相邻粒子的相对加速度作为一个可测量的物理量，并提供了一个优雅的工具来研究时空几何的类时和零结构。然后，通过零偏差矢量，我们找到了观察者的面积距离作为红移的函数为选定的模型，并与文献中得到的相应结果进行了比较。
2016-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Polarization Transport and Polarized Images of a Rotating Braneworld Black Hole
School of Physics and Astronomy, China West Normal University（西华师范大学物理与天文学院）；Universidade Federal de Campina Grande（坎皮纳格兰德联邦大学）
该研究通过模拟旋转膜世界黑洞周围吸积流的偏振同步辐射，分析了潮汐电荷和自旋对偏振图像的影响，并提出了利用偏振观测量约束膜世界潮汐电荷的途径。
2026-10-06 astro-ph.HE gr-qc
Revisiting black holes surrounded by cloud and fluid of strings in general relativity
该研究在广义相对论框架下重新探究被弦云与弦流体围绕的黑洞，推导带可变参数弦流体的场方程通解，提出新型正则黑洞解，揭示弦流体与Kiselev流体的结构相似性，并分析其热力学、测地线及阴影等性质。
2025-02-20 gr-qc
Shadow and Polarized Images of Schwarzschild-MOG Black Hole Illuminated by Thick Accretion Disk
Chengdu Neusoft University（成都东软学院）；Chongqing Bashu Science City Secondary School（重庆巴蜀科学城中学校）；College of Physics, Chongqing University（重庆大学物理学院）
本研究通过模拟厚吸积盘照亮的Schwarzschild-MOG黑洞阴影与偏振图像，发现MOG参数增大并增亮高阶光子环、拓宽阴影，倾角增强阴影内偏振，为EHT/ngEHT偏振观测约束MOG提供理论诊断。
2026-09-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
A New Timing Signature of Black Hole Spin: Time-Delay Asymmetry in Kerr Accretion Flows
The City College of New York（纽约市立学院）
本文提出一种新的广义相对论时间观测量，通过Kerr时空中的反向射线追踪，构建时间延迟地图，定义基于光子从投影自转轴两侧到达的镜像配对不对称性，验证了方法的可靠性，并探讨了其在强引力时间研究和X射线回波映射中的应用。
2026-05-13 astro-ph.HE gr-qc
The observation image of a soliton boson star illuminated by various accretions
本文通过光线追踪模拟，以天球和薄吸积盘为照明源，探索孤子玻色子星在弱、强耦合状态下的光学外观，分析相关参数影响，为区分其与黑洞提供理论基础。
2025-08-21 astro-ph.HE gr-qc
Self-lensing of gravitational waves from binary extreme-mass-ratio inspirals: Extended caustics and paired flashes
Peking University（北京大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交大李政道研究所）；School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院）
本文研究双极端质量比旋进中致密源绕Kerr黑洞运动产生的引力波自透镜效应，发现轨道穿越扩展焦散时产生成对放大闪光，可用于约束源-观测者几何并探测中心黑洞时空。
2026-10-07 gr-qc
Shadow Geometry of Kerr Naked Singularities
本研究分析克尔裸奇点（KNS）阴影的几何形态与拓扑变化特征，结合光子轨道分析与光线追踪计算，指出该特征可用于检验宇宙监督假设及KNS作为超大质量黑洞替代模型的合理性。
2023-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Analytical Kerr black hole lensing in the weak deflection limit
本文给出了弱偏转极限下Kerr黑洞引力透镜效应的解析处理。类光测地线被展开为泰勒级数，直到并包括m/b和a/b的三阶项，其中m是黑洞质量，a是角动量，b是光线的碰撞参量。位置和放大率的个别图像计算与微扰分析。在这个量级上，平移史瓦西透镜的简并性被打破。临界曲线仍然是从黑洞位置向赤道方向偏移的圆，相应的焦散线是点状的。黑洞自旋和它相对于观测者的倾角之间的简并性通过扰动图像的角坐标被打破。
2006-12-18 astro-ph gr-qc
Versatile method for renormalized stress-energy computation in black-hole spacetimes
本文提出了一种计算黑洞时空中重整化应力-能量张量的新方法，该方法同样适用于动力学黑洞和自旋黑洞。这种新方法只要求时空具有单一的对称性。到目前为止，我们开发了三种变体的方法，针对固定，球对称，或轴对称BH。我们用这种方法计算了Schwarzschild和Reissner-Nordstrom背景下的最小耦合无质量标量场在多个量子态下的RSET。本文给出了在Schwarzschild情形下Unruh态（描述BH蒸发的状态）的RSET结果。RSET在弱场为I型，在$r\lesssim2.78M$为IV型。然后，我们使用RSET的结果来探索违反弱和零能量条件。我们发现从$r\simeq4.9M$到视界，这两个条件都不成立。我们还发现，平均弱能量条件是违反一类（不稳定）圆形类时测地线。最值得注意的是，在$r=3M$的圆零测地线违反了平均零能量条件。
2016-11-24 gr-qc hep-th
Parameterizing black hole orbits for adiabatic inspiral
本文开发了从运动积分(E, L_z, Q)到轨道几何参数(p, e, x_I)的通用反向映射，解决了赤道及一般轨道的高效计算问题，消除了接近最后稳定轨道时的雅可比奇异性，从而更精确地计算绝热旋进。
2024-03-26 astro-ph.HE gr-qc
Iron Line from Neutron Star Accretion Disks in Scalar Tensor Theories
6.4keV的Fe K_α荧光线是研究吸积致密天体附近时空度规的有力探针。我们在这里研究了一些替代的引力理论，即标量张量理论，它调用了一个非最小耦合标量场的存在，并预测强标量中子星的存在，相对于广义相对论改变预期的线形。考虑到从广义相对论轨道动力学的吸积盘，Fe线的起源，并在中子星周围的光传播的变化的偏差，我们计算了线的形状为各种倾角的磁盘相对于观察者。我们发现，无论是低能量的尾巴的强度和高能量的边缘线的位置发生变化。此外，我们还证实，即使这些变化一般只有百分之几的数量级，它们也有可能被下一代X射线卫星观测到。
2020-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Optical Appearance of Scalarized Kerr-Newman Black Holes with Multiple Light Rings
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Sichuan University（四川大学）
研究通过分析等纬空时测地线，探讨了在爱因斯坦-麦克斯韦-标量理论中，具有指数耦合的旋转标量化克尔-新曼黑洞的光学外观，发现其光环数量和性质决定分类，并揭示了额外的内光环带来的新图像特征。
2026-04-13 gr-qc
