Gravitational self-force corrections to tidal invariants for particles on eccentric orbits in a Schwarzschild spacetime
在引力自作用力框架下,研究了史瓦西时空中沿稍偏心赤道轨道运动的粒子引起的潮汐效应。我们计算的质量比的电型和磁型潮汐张量的本征值的第一阶(保守)的修正到第二阶偏心率和通过9.5后牛顿秩序。从而推广和恢复了以往关于圆轨道的结果。
2018-06-18 gr-qc
Tidal forces in parametrized spacetime: Rezzolla-Zhidenko parametrization
本文采用Rezzolla-Zhidenko参数化研究球对称静态黑洞的潮汐力,推导并数值求解测地线偏离方程,揭示视界内可存在有限压缩或拉伸力及参数的相反影响。
2023-11-08 gr-qc
Tidal Forces in Reissner-Nordström Spacetimes
我们分析了在Reissner-Nordström黑洞时空中产生的潮汐力。我们指出,潮汐力的径向分量的变化标志外的事件视界,如果电荷质量比接近$1$不像在史瓦西时空的不带电黑洞,和角分量之间的变化标志的外部和内部的视野。我们求解了向带电黑洞径向下落物体的测地线偏差方程。例如,我们发现,测地线偏差矢量的径向分量在事件视界内开始减小,这与史瓦西的情况不同。
2016-02-23 gr-qc
Tidal deformations of spinning black holes in Bowen-York initial data
本文研究了Bowen-York初始数据中双星伴星对旋转黑洞视界形状的潮汐形变。我们使用准局域视界的框架,并确定一个黑洞的边缘外捕获表面。内禀视界几何分别由一组质量和角动量多极矩$\mathcal{M}_n$和$\mathcal{J}_n$指定。潮汐形变由外部扰动引起的多极矩的变化来描述。这使我们定义了两组无量纲数,即$\mathcal{M}_n$和$\mathcal{J}_n$的潮汐系数,它们指定了具有双星伴星的黑洞的变形。我们计算这些潮汐系数在一个特定的模型问题,即鲍文约克初始数据集的二进制黑洞。我们只限于轴对称和小自旋的情形。在这种近似下,我们分析计算的共形因子,边缘捕获表面的位置,最后的多极矩和潮汐系数。
2014-07-29 gr-qc
Tidal heating in a Riemann-Cartan spacetime
我们考虑可能的扰动的黑洞事件视界引起的物质与自旋,扩展的Hawking-Hartle公式(潮汐加热)的存在下扭转的推导。当专门的理论与非零(伪)无痕分量的(反)扭转张量,我们显着地发现,潮汐加热现象得到修改额外的扭转相关的条款,与以前的调查的基础上雅各布森的时空热力学方法。这些结果导致了相关的现象学和理论后果:霍金-哈特尔项的修改改变了与在无穷远处观察到的引力辐射相关的邦迪质量,并修改了蒸发黑洞的霍金辐射光谱。
2023-03-22 gr-qc
Tidal indicators in the spacetime of a rotating deformed mass
潮汐指标通常与黎曼张量(及其协变导数)的电磁部分有关,相对于给定时空中的给定观测者家族。最近,Kerr时空赤道平面上的各种特殊观测者对依赖于Kerr的潮汐效应进行了广泛的研究。这种分析在这里扩展考虑一个更一般的背景解决方案,包括物质的情况下,也被赋予了任意的质量四极矩。与曲率不变量和Bel-Robinson张量的关系,即,研究了晶体的超能量密度和超坡印廷矢量。
2013-06-20 gr-qc
Observer-dependent tidal indicators in the Kerr spacetime
本文在一般时空中讨论了与黎曼张量的电磁部分有关的潮汐效应。“然后,通过专门考虑克尔时空赤道平面上的静止圆形旋转观测者家族,来探索这些指标的特征。有一些观察员家庭,由于几个原因是特殊的,对每个家庭的这些指标进行了评估。还讨论了潮汐指标从一个观测者传递到另一个观测者时的变化规律,阐明了它们之间的相互作用。我们的分析表明,没有赤道平面圆形旋转的观察者在克尔时空可以测量一个消失的潮汐电指标,而家庭的卡特的观察者测量零潮汐磁指标。
2014-08-22 gr-qc
Jacobi Fields and Tidal Effects in Kerr Spacetime
在Kerr引力场描述的中心引力源静止坐标系下,建立了广义相对论潮汐方程。具体来说,观察者是在空间上处于静止的外部克尔时空的详细考虑,实际上,这些基准观察者定义的克尔源的休息框架。在沿基准观测者的世界线建立的费米坐标系中,导出了实验粒子自由运动的广义Jacobi方程。这些方程的解决方案的性质进行了调查与天体物理喷流的现象。
2021-03-21 gr-qc
Tidal Forces in Kottler Spacetimes
文章认为在附近的Kottler黑洞的潮汐力。我们找到一个解决方案的测地偏差方程的径向落体,这是由椭圆积分。证明了当宇宙学常数为负值时,在事件视界外潮汐力的径向分量都是符号变化的,而在Schwarzschild黑洞中,潮汐力的径向分量都是符号不变的.我们还发现Kottler黑洞和Reissner-Nordstrom黑洞之间的相似性,因为我们指出了宇宙学常数的值,这保证了黑洞的两个视界的存在,在这两个视界之间潮汐力的角分量变号。在Anti-de Sitter时空中探测测地偏差矢量分量的非解析行为并局部描述它是可能的。
2022-04-27 gr-qc
Tidal deformation of dynamical horizons in binary black hole mergers
在两个轨道紧凑的物体的螺旋过程中,一个重要的物理现象是每个物体在其同伴的引力影响下的潮汐变形。在双中子星合并的情况下,这种潮汐变形和相关的洛夫数已被用来探测致密物质的性质和核物质状态方程。另一方面,在广义相对论中,不旋转的黑洞有一个消失的(场)潮汐勒夫数。这与渐近引力场的形变有关。在某些情况下,特别是在螺旋阶段的后期,当黑洞彼此靠近时,源多极矩可能与探测它们的性质和无毛猜想更相关;相反,这些勒夫数不会消失。在本文中,我们跟踪的源多极矩在模拟的几个双黑洞合并和计算这些爱数。我们提出的证据表明,至少对于适度的质量比,源多极矩的行为是普遍的。
2022-01-20 gr-qc
Tidal force effects and periodic orbits in null naked singularity spacetime
裸奇点在非均匀物质云的引力坍缩过程中形成。奇点的最终性质取决于物质的初始条件、性质和物质剖面的类型。这些裸奇点也可以分为两类:类零奇点和类时奇点。史瓦西黑洞的类空奇点可以与空的和类时的裸奇点时空区分开来。基于此,我们研究了零裸奇点时空中类时束缚轨道的进动,以及潮汐力效应和测地偏差特征。结果发现,零裸奇点时空中类时束缚轨道的轨道进动可以与史瓦西进动的情形区别开来。潮汐力的径向分量有一个有趣的配置文件,而角分量的配置文件,这是一个类似于史瓦西黑洞的情况。测地线偏差方程,然后解决数字,产生类似于史瓦西黑洞的结果。然后,这些特性特征可以用于辨别这些奇点。
2022-05-31 gr-qc
Tidal Forces in Cold Black Hole Spacetimes
本文研究了几个球对称静态黑洞解在测地线坐标系中的潮汐力行为。事实证明,在冷黑洞(CBH)的视界上,力是发散的,而在普通黑洞的视界上,力不是发散的。它指出,Kruskal类扩展不呈现CBH度量非奇异。我们提出了一个CBH,可在Brans-Dicke理论的潮汐力不发散的地平线上,在这个意义上,它是一个更好的。
2000-08-11 gr-qc
Particle motion and tidal force in a non-vacuum-charged naked singularity
本文研究带电非真空球对称天体的引力场,对比了史瓦西、零奇点、带电裸奇点时空的轨道近日点进动特征及测地线特性、潮汐力差异,发现带电裸奇点时空的进动特征与前两者相反。
2024-04-13 gr-qc
Tidal deformation of black holes in Lovelock gravity
Inter-University Centre for Astronomy & Astrophysics(大学间天文学与天体物理中心);Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会)
研究洛夫洛克引力中黑洞的潮汐变形,发现其静止潮汐爱数在特定情况下消失,而爱因斯坦-高斯-博内引力中则保持非零,大小取决于耦合常数。
2026-01-08 gr-qc
A Plunge into the Chasm: Surviving Tidal Effects in Kerr Spacetime
Université de Mons – UMONS(蒙斯大学)
研究向克尔黑洞坠落的观测者的命运,通过计算沿极轴的潮汐力,发现当黑洞质量超过自旋相关的临界值时,观测者不会被潮汐瓦解。
2026-06-02 gr-qc
Tidal deformation of a slowly rotating material body. External metric
在广义相对论中,我们构造了一个缓慢旋转、潮汐变形的物质体的外度规。作用在身体上的潮汐力被假定为弱的,并随时间缓慢变化,和度量获得作为一个扰动的背景度量,描述了一个孤立的,缓慢旋转的身体的外部几何形状。潮汐环境是通用的,其特征在于两个无迹潮汐矩E_{ab}和B_{ab},该物体的特征在于其质量M、半径R和无量纲角动量矢量χ ^a <<1。摄动解释了χ ^a和潮汐矩之间的所有耦合。天体对潮汐场的引力响应部分由我们熟悉的引力勒夫数K ^{el}_2和K ^{mag}_2来度量,但我们发现天体自转与潮汐环境之间的耦合需要引入四个新的量,我们将其命名为自转-潮汐勒夫数。所有这些勒夫数在通常意义上的微扰论中都是规范不变的,当物体是黑洞时,它们都消失了。
2015-07-31 gr-qc
Raychaudhuri equations, Tidal forces and Weak field Limit in Schwarzshild-Finsler-Randers spacetime
本文研究了 Schwarzshild-Finsler-Randers 时空中的测地线偏离、Raychaudhuri 方程扩展及弱场极限,揭示了由 Lorentz 切丛结构引入的额外自由度对引力场方程的影响。
2024-01-09 gr-qc
Tidal deformation of a slowly rotating material body: Interior metric and Love numbers
四极潮汐场变形的致密体外的度规在勒夫数以下是普遍的,勒夫数是编码潮汐响应对身体内部结构的依赖的常数。对于一个非旋转的物体,变形的外部几何的特征在于熟悉的引力勒夫数$K_2^{\text{el}}$和$K_2^{\text{mag}}$。对于一个缓慢旋转的物体,这些必须由旋转潮汐勒夫数来补充,勒夫数测量物体的旋转和外部潮汐场之间的耦合反应。通过整合的内部场方程,我发现,正压完美流体的自旋耦合潮汐扰动的反应是由两个旋转潮汐勒夫数,我明确计算多面体。在之前的工作中发现的另外两个旋转潮汐洛夫数被发现对于所有正压器都有一个固定的、普遍的值。利用完全的内流解,计算了由重力磁场部分引起的时变内流的振幅。对于等质量双星系统中的典型中子星来说,赤道速度扰动的大小是每秒千米的量级。
2017-07-04 gr-qc
Tidal invariants along the world line of an extended body in the Kerr spacetime
围绕致密天体运行的伸展天体在背景引力场的作用下会发生潮汐形变。由黎曼张量及其沿物体世界线的导数建立的潮汐不变量是研究潮汐相互作用的几何和物理性质的重要工具。例如,我们可以通过构造一个物体固定坐标系来确定物体附近的潮汐势,这需要将费米型坐标系附加到物体本身,而费米型坐标又与时空度规和沿着所考虑的世界线的曲率有关。同样,在有效场论描述的扩展机构有限尺寸的影响被考虑到通过添加到质点行动某些非最小的耦合,其中涉及积分的潮汐不变量沿轨道的身体。在这两种情况下,都需要进行这样的潮汐张量计算。在这里,我们考虑的情况下,自旋体也赋予了非零的四极矩在克尔时空。根据Mathisson-Papapetrou-Dixon模型,在四极阶截断,通过围绕“质心线”的多极展开来模拟身体的结构。四极张量被假定为二次自旋,占旋转变形。当物体沿圆形轨道运动时以及在任意(赤道)运动的情况下,根据规范不变量讨论了电和磁类型的潮汐不变量的行为。通过检查潮汐张量的相关特征值和特征向量完成分析。史瓦西解的极限情况也探讨了在强场制度和弱场限制。
2018-06-20 gr-qc
Tidal forces in the Simpson-Visser black-bounce and wormhole spacetimes
本研究通过分析Simpson-Visser度规中潮汐力效应,揭示了规则黑洞与虫洞时空的独特特征,为区分不同时空结构提供了新方法。
2023-05-14 gr-qc
Tidal forces in dirty black hole spacetimes
黑洞可以插入非常丰富的天体物理环境中,如吸积盘。虽然孤立黑洞在广义相对论中是简单的物体,但它们的吸积盘可以显著地丰富它们周围的场结构。引力的替代理论可以导致新的黑洞解,它可以由有效应力-能量张量引起的度量的微小偏差来表示。在黑洞与其周围环境相互作用的关键方面中,存在着潮汐力现象。我们研究了球对称黑洞在有效物质场中的潮汐力,称之为脏黑洞。这些有效场一般可以代表与各种引力理论相关的普通或奇异物质。我们表明,这种肮脏导致潮汐力的特征印记,这是缺席的情况下,黑洞包围真空。我们将我们的结果应用到特定的情况下,如黑洞耦合到线性和非线性电动力学理论和史瓦西黑洞包围的球壳。
2022-05-26 gr-qc
Tidal fields on braneworlds
我们通过从一个整体度规$D\geq 5$维时空中分离出膜和额外空间动力学量,写出了在一个高维时空的一个$d\geq 4$维膜世界子空间中发生的测地偏差。高维动力学量被投影到两个正交的子空间上,其中一个子空间被标识为$(d-1)$ -膜。这是通过使用一些技术的传统子流形理论的黎曼几何,适用于伪黎曼空间。利用分裂技术,我们得到了具有任意非紧额外维数的$(d-1)$膜上的潮汐场。随后,我们分析了普通观测者在$d=4$维时空中所看到的测地偏差,并指出由于额外维的存在而出现的对广义相对论潮汐场的偏差是因为:(i)-额外维度规对具有额外坐标的膜的依赖性;(ii)-高维时空度规对球对称的偏差。
2006-06-09 gr-qc
Linear-in-mass-ratio contribution to spin precession and tidal invariants in Schwarzschild spacetime at very high post-Newtonian order
利用黑洞微扰理论和任意精度的计算机代数,我们得到了围绕Schwarzschild黑洞的圆形轨道上粒子的自旋旋进角和潮汐不变量的质量比线性修正的后牛顿展开式.我们提取系数高达20 pN的顺序从数值计算的结果,精度大于1部分在$10^{500}$。这些结果可以用来校准参数的有效单体模型的紧凑的二进制文件,特别是自旋轨道部分的有效哈密顿量和动态显着的潮汐部分的有效度量的主要径向潜力。我们的计算是在辐射规范中进行的,已知辐射规范在远离粒子的地方是奇异的。为了克服这种不规则性,我们定义了合适的Detweiler-Whiting奇异和规则字段在这个规范,我们设计了一个严格的模式和正则化方法来计算从规则字段构造的不变量。
2015-04-02 gr-qc
Deformations of spacetime metrics
本文研究了时空度规作为广义共形变换的形变。一些应用也被考虑,特别是变形时空中的运动方程进行了研究。
2009-11-12 gr-qc
Explicit Fermi Coordinates and Tidal Dynamics in de Sitter and Goedel Spacetimes
在de Sitter和Goedel时空中直接构造了费米坐标,并给出了相应的精确坐标变换。准惯性费米坐标,然后讨论在这些时空中的一个自由测试粒子的动力学和结果进行了比较,相应的广义雅可比方程,只包含最低阶潮汐项。因此,在这些情况下,广义雅可比方程的有效性域进行检查。进一步论证了在黑洞时空中构造显式费米坐标的困难性。
2006-05-16 astro-ph gr-qc
Visualizing Spacetime Curvature via Frame-Drag Vortexes and Tidal Tendexes I. General Theory and Weak-Gravity Applications
当我们将时空分裂为空间加时间时,外尔曲率张量(真空黎曼张量)分裂为两个空间的、对称的、无迹(STF)张量:(i)外尔张量的所谓“电”部分或潮汐场,(ii)外尔张量的所谓“磁”部分或框架-拖曳场。作为STF,潮汐场和框架阻力场各有三个正交的特征向量场,可以用它们的积分曲线来描述。我们把潮汐场特征向量的积分曲线称为趋势线,把每条趋势线的特征值称为趋势,把具有大趋势的趋势线的集合称为趋势线。与框架阻力场类似的量是涡线、涡度和涡。通过将这些概念应用于各种弱引力现象,我们建立了对这些概念的物理直觉:一个旋转的引力点粒子,两个这样的粒子并排,一个平面引力波,一个具有动力学电流四极矩或动力学质量四极矩的点粒子,以及一个由非旋转点粒子组成的慢运动双星系统。[摘要是缩写的;完整的摘要还提到了其他结果。]
2012-02-01 gr-qc
Circular Geodesics in Tidal Charged Black Hole
研究了球对称荷电潮汐黑洞~(BH)圆测地线的存在性和稳定性准则。我们详细研究了潮汐荷电黑洞与球对称Reissner-Nordström黑洞时空的赤道因果测地线。我们特别关注零圆测地线和类时圆测地线。利用有效势图,我们比较了两个时空的测地线结构。我们导出了这两种时空的最内层稳定圆轨道(ISCO~)、边缘束缚圆轨道(MBCO~)和圆光子轨道(CPO~)。此外,我们还通过李雅普诺夫指数导出了两个时空的\emph{eikonal limit}中的\emph{quasi-normal modes~(QNM) frequency}。在附录部分中,我们证明了球对称潮汐荷电黑洞在极限情况下(\emph{maximal BH tidal charge~($q$)})可以作为具有超高质心~(CM)能的粒子加速器,当两个中性粒子在视界附近碰撞时也是可能的。
2017-09-25 gr-qc
Tidal deformations of slowly spinning isolated horizons
本文提出从黑洞视界出发的特征初值方法,向外积分爱因斯坦方程以构造缓慢旋转 Kerr 黑洞近视界度规,并基于 $Ψ_2$ 定义和提取场及表面 Love 数。
2024-06-14 gr-qc
Scalar tidal response of static and rotating black holes in anti-de Sitter spacetime
本研究针对反德西特时空中不同类型的静态与旋转黑洞,分别用中性、带电标量场开展微扰分析,发现宇宙学常数使所有黑洞潮汐Love数恒非零,而潮汐耗散可在标量场频率与黑洞参数满足特定条件时消失。
2025-07-31 gr-qc hep-th
Wigner Functions in Curved Spacetimes and Deformation Quantisation of Constrained Systems
我们首先将标准维格纳函数推广到弯曲时空中的狄拉克费米子。其次,我们转向Moyal量化系统的约束。重力就是一个例子。
1997-10-22 gr-qc
Radial deformation of the Kerr spacetime
克尔度规的径向变形的研究,导致在某些情况下出现的虫洞。{ \bf这些虫洞可以被认为是由两个不同但相同的渐近非平坦时空在喉部连接而成的}。详细讨论了能源状况。明确给出了时空的能量动量张量分量及其本征值。结果表明,由此产生的时空,代表一个家庭的精确各向异性流体解决方案。
2014-07-16 gr-qc
Two-step spacetime deformation induced dynamical torsion
我们将时空形变的几何思想推广到后黎曼几何的物理基础。为此,我们建立了“两步时空形变”理论作为指导原则。本文讨论了遥平行引力理论,并构造了一个具有动力学挠率的自洽Einstein-Cartan(EC)理论。我们表明,方程的标准EC理论,其中方程定义的扭矩是代数型,事实上,没有传播的扭矩是允许的,可以等价地取代的一组“修改EC方程”的扭矩,在一般情况下,是动态的。施加在时空形变上的特殊物理约束产生短程传播自旋-自旋相互作用。
2011-02-12 gr-qc
Relativistic Tidal Accelerations in the Exterior Schwarzschild Spacetime
我们进一步研究了引力坍缩位形附近自由试验粒子获取潮汐能的广义相对论机制。具体地说,我们研究了类时测地线方程在费米法向坐标系中的解,该坐标系是关于在空间上保持静止的外史瓦西时空中的加速观测者的世界线建立的。这样的静态观察者实际上定义了塌陷源的静止框架。潮汐能的增加是由于局部时空曲率。以前在这个方向上的工作与天体物理喷流有关,涉及沿着克尔旋转轴的测地线运动,其中向外运动的粒子可以被潮汐加速到几乎光速,如果它们的初始速度(由参考观测者测量)超过一定的阈值逃逸速度。为了简单起见,我们把重点放在外部史瓦西时空上,并表明在某些径向向外的方向上,测地线运动可以发生接近光速的有效潮汐加速度。这些结果的物理引力坍缩系统的影响进行了简要的讨论。
2021-03-31 astro-ph.HE gr-qc
Roche limit and stellar disruption in the Simpson--Visser spacetime
University of Valladolid(巴利亚多利德大学)
研究辛普森-维瑟时空中的潮汐力对中子星、白矮星和太阳型恒星的破坏影响,探讨其罗奇极限及观测可能性。
2026-01-22 gr-qc
Tidal Dynamics in Kerr Spacetime
本文研究了自由邻近试验粒子相对于稳定赤道测地圆轨道的运动。结果表明,在这种情况下,非线性广义Jacobi方程可以转化为自治形式。研究了临界流速c/sqrt(2)以上的潮汐动力学。特别地,我们证明了从平行于或反平行于克尔旋转轴的圆形轨道垂直发射的自由测试粒子,如果其初始相对速度超过c/sqrt(2),则被潮汐加速。简要地提到了我们的结果在高能天体物理学中的可能应用。
2006-04-20 astro-ph gr-qc
Geodesic deviation on symmetry axis in Taub-NUT metric
广义相对论的一个重要方面是研究测地线的性质。描述测地线行为的有用工具是测地线偏差方程。它允许通过时空的曲率来描述引力物体的潮汐性质。本文主要研究轴对称的Taub-NUT度规。我们研究潮汐效应在这个度量使用测地偏差方程。径向测地线沿对称轴的时空被认为是。我们证明了在事件视界下,潮汐力的所有空间分量总是变号的。我们找到了所有测地偏差矢量分量的测地偏差方程的解决方案。它使我们能够量化的NUT电荷的Taub-NUT度规的潮汐性质的影响。我们发现的另一个重要特征是,在时空的所有点上,所有潮汐力分量的规律性行为。
2022-04-30 gr-qc
Tidal deformation of a slowly rotating black hole
在这篇文章的第一部分,我确定了一个缓慢旋转的黑洞的几何形状,它被遥远的物质分布所产生的一般潮汐力所变形。变形黑洞的度规是通过在以r < r_max为界的时空真空区域中积分爱因斯坦场方程得到的,其中r_max是一个远小于到遥远物质的距离的最大半径。潮汐力被假定为弱的,并在时间上变化缓慢,和度量表示的通用潮汐四极矩E_{ab}和B_{ab}的潮汐环境的特点。该度量结合了黑洞的自旋矢量和潮汐矩之间的耦合,并捕获了与惯性系拖曳相关的所有效应。在文章的第二部分中,我通过将黑洞浸入一个包含外部物质分布的更大的后牛顿系统中来确定潮汐矩;虽然允许黑洞的内部引力很强,但假设黑洞和外部物质之间的相互引力很弱。当r > r_min时,描述整个系统的后牛顿度规是有效的,其中r_min是一个必须远大于黑洞半径的最小距离。黑洞度规和后牛顿度规在重叠的r_min < r < r_max中提供了对同一引力场的不同描述,匹配度规确定了潮汐矩,潮汐矩表示为通过一个半后牛顿阶进行的后牛顿展开。在黑洞是后牛顿二体系统的一员的具体情况下,得到了显式表达式。
2015-01-07 gr-qc
Conformally curved binary black hole initial data including tidal deformations and outgoing radiation
通过将一个后牛顿(PN)度规与两个潮汐扰动的Schwarzschild度规进行渐近匹配,我们得到了一个非自旋圆轨道黑洞双星的近似初始数据(以4度规的形式).我们通过O(v^4)在双星的轨道速度v中进行这种匹配,因此得到的数据是保形弯曲的。远离洞,我们使用适当的PN度量,考虑到延迟,我们使用最高阶PN表达式来计算二进制的过去历史。因此,在整个时间片中,数据集的不受控制的延迟是O(v^5);我们还生成了对数据集的扩展,该扩展在时间片的纯PN部分中具有O(v^6)的不受控制的延迟(即,不要太靠近洞口)。得到的数据是平滑的,因为我们通过在它们之间平滑插值来将所有度量连接在一起。我们使用过渡函数进行插值,以避免引入过多的额外约束违反。由于它们包括潮汐变形和向外辐射,这些数据应大大减少在目前使用共形平坦初始数据的模拟中观察到的初始虚假(“垃圾”)辐射。初始数据的非物理成分的这种减少对于模拟是必要的,以达到为高级LIGO和LISA提供参数估计所需模板所需的精度。
2009-07-06 gr-qc
Tidal Dynamics in Cosmological Spacetimes
我们研究宇宙时空中邻近自由测试粒子的相对运动,如FLRW和LTB模型。特别是,局部潮汐加速度的空间不均匀性的影响进行了研究。简要讨论了我们的结果对太阳系动力学的影响。也就是说,在本文所研究的模型的基础上,我们估计了宇宙引力场对地球绕日轨道的潮汐影响,并表明相应的天文单位的时间变化率是可以忽略不计的小。
2010-06-19 astro-ph gr-qc
Visualizing Spacetime Curvature via Frame-Drag Vortexes and Tidal Tendexes II. Stationary Black Holes
当我们把时空分裂成空间加时间时,外尔曲率张量(等于真空中的黎曼张量)分裂成两个空间对称的无迹张量:产生潮汐力的潮汐场$E$和产生微分坐标系拖曳的坐标系拖曳场$B$。在最近的论文中,我们和同事们介绍了可视化这两个领域的方法:潮汐趋势线($E$的三个特征向量场的积分曲线)和它们的趋势(这些特征向量场的特征值);以及框架阻力场的相应实体:框架阻力涡线及其涡度。这些实体充分表征了真空黎曼张量。本文计算并刻画了稳态(Schwarzschild和Kerr)黑洞视界外的趋势线和涡线及其趋势度和涡度,并引入并刻画了黑洞视界的趋势度和涡度(视界上$E$和$B$的法向-法向分量).对于Schwarzschild和Kerr黑洞,视界倾向性正比于视界的内禀标量曲率,视界涡度正比于外禀标量曲率。我们表明,对于视界穿透时间切片,所有这些实体($E$,$B$,的tendex线和涡线,线的倾向性和涡度,和视界倾向性和涡度)的影响只有微弱的切片的变化和空间坐标的变化,在那些切片和坐标的选择,通常用于黑洞。[摘要已缩短]
2013-01-31 gr-qc
The relativistic tidal tensor: general solutions for stationary axisymmetric spacetimes and the Hills mass of naked singularities
Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics(鲁道夫·派尔斯理论物理中心);Institute for Advanced Study(高等研究院)
本文提出了一种统一方法计算静态轴对称时空中的潮汐张量,并探讨了裸奇点的Hills质量定义。
2025-11-26 astro-ph.HE gr-qc
Frame-Dragging Vortexes and Tidal Tendexes Attached to Colliding Black Holes: Visualizing the Curvature of Spacetime
当我们把时空分裂成空间加时间时,时空曲率(外尔张量)就分裂成描述潮汐引力的“电”部分E_{jk}和描述惯性系的微分拖曳的“磁”部分B_{jk}。我们介绍了可视化工具B_{jk}(框架阻力涡线,它们的涡度和涡)和E_{jk}(潮汐趋势线,它们的趋势和趋势),也可视化黑洞视界的(标量)涡度和趋势。我们使用这些工具来阐明合并黑洞双星弯曲时空的非线性动力学。
2011-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal Deformation and Radial Pulsations of Neutron Star with Holographic Multiquark Core
利用核状态方程和多夸克状态方程计算了具有多夸克核的中子星的潮汐变形。由Sakai-Sugimoto~(SS)模型得到的多夸克相态方程在低密度区较硬,在高密度区较软。勒夫数和无量纲变形参数,$k_{2}$和$Λ$的值,被发现是在物理上可行的范围内,在本约束。径向脉动频率的多夸克核心的$n=0-5$模式的计算为整个质量范围。对于$M_{\rm core}\simeq 2 M_{\odot}$,对于全息SS模型的能量密度标度$ε_{s}=23.2037$ GeV/fm $^{3}$,基模频率约为$2.5$ kHz,该频率与$\sqrt{ε_{s}}$成比例。
2022-02-08 gr-qc hep-ph
Tidal heating and torquing of a Kerr black hole to next-to-leading order in the tidal coupling
我们计算了被慢变外部时空包围的Kerr黑洞的线性真空扰动,扰动的量级为黑洞质量与外部时空的曲率半径之比的三阶.这种扩展适用于两个相关的物理场景:(i)一个小的克尔黑洞沉浸在一个大得多的外部黑洞的引力场,(ii)一个克尔黑洞围绕另一个质量相当的外部黑洞缓慢移动。这种小孔/慢动作近似使我们能够通过缓慢变化的,随时间变化的电磁潮汐张量来参数化扰动,然后使我们能够分离Teukolsky方程并在我们的展开参数中解析地计算Newman-Penrose标量到三阶。我们得到一般表达式的质量和角动量通量通过扰动黑洞视界,以及视界表面积的变化率,在一定的不变量构造的电磁潮汐张量。最后,我们将这些结果应用于上述两种情况。
2013-02-12 gr-qc
Including realistic tidal deformations in binary black-hole initial data
当前双黑洞初始数据的一个缺点是在演化过程中会产生虚假的引力辐射,即所谓的垃圾辐射。这个问题是由于在初始数据中对双星的物理性质进行了过于简化的建模。由于垃圾辐射在天体物理学上是不真实的,它污染了感兴趣的实际波形,并造成了数值上的麻烦。这里的工作提出了进一步减轻和理解这个问题的起源,通过将后牛顿的结果在建设的约束满足二进制黑洞初始数据。在这里,我们专注于包括现实的潮汐变形的黑洞的初始数据,通过建立叠加适当选择的黑洞度量的方法来计算共形数据。我们描述的细节,我们的初始数据为一个等质量和nonspinning二进制,计算随后放松的地平线数量的演变,并量化产生的垃圾辐射量。这些结果进行了对比与最常见的选择共形平坦(CF)的初始数据,以及叠加克尔-Schild(SKS)的初始数据。我们发现,当现实的潮汐变形包括在内,早期瞬态的地平线几何形状显着减少,随着较小的偏差,放松黑洞的质量和自旋从他们的起始值。同样,$l=2$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 1.7倍,但相对于SKS初始数据仅减少了$\sim$ 1.2倍。更突出的是,$3\leq l\leq8$模式中的垃圾辐射含量相对于CF初始数据减少了$\sim$ 5倍,相对于SKS初始数据减少了$\sim$ 2.4倍。
2013-11-04 gr-qc
Quadrupolar tidal effects destroy the integrability of black hole geodesics: analytic proof and numerical evidence of chaos
Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, LPC Caen UMR6534(卡昂诺曼底大学,ENSICAEN,CNRS/IN2P3,LPC Caen UMR6534)
该研究通过解析证明与数值诊断,证实具有潮汐诱导四极矩的非旋转天体的潮汐动力学不可积,破坏了克尔测地线的可积性,揭示了混沌现象。
2026-07-30 gr-qc
Tidal Stretching and Compression in Black Bounce Backgrounds
University of Valladolid(巴利亚多利德大学)
针对black bounce时空与普通黑洞的本质差异,该研究基于测地线偏离方程和潮汐张量计算其潮汐力分量,证实分量在全时空有限,且特定区域会出现史瓦西情形下没有的天体压缩效应。
2025-10-22 gr-qc
Slowly Rotating and Tidal Deformation of Nonlocal Modified Tolman VII Star
本文在非局域引力下采用NEMTVII模型研究中子星的转动与潮汐性质,给出Love数和I-Love-Q关系,并说明β对半径及关系普适性的影响。
2025-08-29 gr-qc hep-ph
Thermal behavior of a radially deformed black hole spacetime
本文研究了径向形变时空中的Hawking效应和灰体因子的界。这种变形被认为带有非爱因斯坦引力理论的印记,但却具有广义相对论(GR)的一些重要特征。特别地,这种径向变形将恢复渐近行为,并且还允许根据角坐标和径向坐标分离标量场方程-使其适合于研究霍金效应和灰体因子。然而,径向变形会引起视界位置的变化,因此,霍金效应的温度自然会改变。事实上,我们观察到变形参数对灰体因子的温度和边界都有增强作用,这引入了与克尔时空的有用区别。我们详细地讨论了这些效应,并广泛地研究了径向变形时空的热行为。
2021-06-07 gr-qc
Tidal deformations of hybrid stars with sharp phase transitions and elastic crusts
引力波天文学有望提供对中子星性质的独立约束,如它们的致密物质状态方程。这是可能的测量的二进制组件的潮汐变形,改变了点粒子引力波形的后期inspiral阶段的中子星双星。虽然目前的引力波探测器还不够灵敏,无法精确测定各组成部分的潮汐变形,但与未来的探测器进行大量的联合观测将减少这一数量的不确定性。在这里,我们提供了第一次研究的潮汐变形的影响,由于弹性/固体的地壳(强子相)在一个混合中子星,以及夸克强子相密度跳跃对潮汐变形的影响。我们采用非径向扰动与零频率的框架和研究强子相位呈现弹性方面扰动时(与剪切模量约$1\%$的压力)。我们发现,在一个混合星的理想流体夸克相和强子相呈现弹性部分的相对潮汐形变的变化是从来没有大于约$2-4\%$(相对于一个理想流体对应)。当混合星的弹性区域大于恒星半径的大约$60\%$时,这些最大变化就会发生,这可能发生在它的夸克相位很小而密度跳跃足够大的时候,甚至当混合星有弹性混合相位的时候。在其他情况下,弹性地壳引起的相对潮汐变形变化可以忽略不计($10^{-5}-10^{-1}\%$),因此即使使用第三代探测器也不太可能测量到。因此,只有当混合星的弹性强子区域的大小超过其半径的一半时,弹性效应才能对潮汐形变产生明显的影响。
2020-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Tidal deformations of general-relativistic multifluid compact stars
Institute of Astronomy and Astrophysics, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学天体物理与天文学研究所);Brussels Laboratory of the Universe(布鲁塞尔宇宙实验室);Leuven Gravity Institute, KU Leuven(荷语鲁汶大学引力研究所)
本文研究了多流体框架下致密星的广义相对论潮汐变形,探讨了流体间非耗散性相互牵连对潮汐形变的影响,并分析了超流体中子星和暗物质混合致密星的应用。
2026-03-31 astro-ph.HE gr-qc
On tidal forces in f(R) theories of gravity
尽管在过去的十年里,修正的引力理论引起了极大的关注,但在这种情况下,测地偏差方程迄今为止还没有得到适当的表述。这个方程为研究时空几何的类时、零和类空结构提供了一个很好的途径。在这项调查中,我们提供了完整的推导这个方程的情况下,广义相对论已被扩展到罗伯逊-沃克背景时空。我们发现,零测地线的贡献所产生的几何新的条款一般是非零的。最后将所得结果应用于一类著名的f(R)理论,并与广义相对论的预言进行了比较,得到了等效面积距离关系.
2013-12-06 gr-qc
Tidal Deformation of Neutron Stars from Microscopic Models of Nuclear Dynamics
观测到的引力波信号GW 170817与一个中子星双星系统螺旋内的辐射一致,提供了有关参与恒星潮汐变形的信息。现有的数据可以用来约束致密核物质的状态方程,以及揭示在微观水平上描述核动力学的基础模型。在本文中,我们比较实验结果的预测不同的理论模型,基于非相对论性核多体理论,相对论性场论的形式主义,和更多的唯象方法所观察到的核性质的约束。虽然现有数据的精度不允许解决模型的简并性,但我们的分析显示出对不同状态方程预测的恒星紧凑性的明显敏感性,这被证明是对核子-核子势的相对论增强修正的显著影响。
2020-03-31 gr-qc nucl-th
Role of dense matter in tidal deformations of inspiralling neutron stars and in gravitational waveform with unified equations of state
本文进一步研究了致密物质性质在冷非吸积中子星潮汐形变中的作用。本文用M-M统一状态方程组计算了重电Love数$k_\ell$和重磁Love数$j_\ell$ ~ $\ell=5$。它们的相对重要性和它们的灵敏度的对称性能量和中子物质的刚度进行了数值评估。本文还讨论了它们对双星中子星吸气辐射引力波信号相位的影响。
2021-02-03 astro-ph.HE gr-qc nucl-th