Null geodesics, quasinormal modes and the correspondence with shadows in high-dimensional Einstein-Yang-Mills spacetimes
研究了高维Einstein-Yang-Mills黑洞背景时空中无质量标量场微扰的准测地线、准正规模以及与阴影半径的对应关系.基于零测地线的性质，我们得到了五维和六维Einstein-Yang-Mills时空中光子球半径与视界半径之间的关系。特别是在五维情况下，光子球半径存在两个分支，但只有事件视界外的分支满足圆零测地线条件。此外，在高维Einstein-Yang-Mills时空中，在拟正规频率复平面上没有发现阴影半径的反射点，也没有发现类螺旋形状，从而验证了程函极限下的拟正规模与阴影半径之间的对应关系.
2020-10-03 gr-qc hep-th
Do shadows of Sgr A* and M87* indicate black holes with a magnetic monopole charge?
本文研究了巴氏黑洞在解释观测到的Sgr A* 和M87* 阴影中的应用前景。巴氏黑洞是一种规则的黑洞，在爱因斯坦引力和非线性电动力学的耦合下产生了一种磁磁荷。这些黑洞很有趣，因为它们可以避开广义相对论中的r = 0曲率奇点。因此，在天体物理观测中寻找巴氏黑洞的特征是值得的。随着事件视界望远镜（EHT）合作组连续两次发布黑洞图像，测试强引力性质的范围大大增加。我们比较了理论计算的阴影观测值与观测图像的Sgr A* 和M87*。我们的分析表明，虽然观测到的M87* 的角直径有利于克尔方案，但Sgr A* 的阴影可以更好地解释为Barbian背景。这表明，虽然罕见，但某些黑洞表现出对规则黑洞的偏好，如巴氏时空。
2022-07-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Chaotic Solutions and Black Hole Shadow in $f(R)$ gravity
在$f(R)$引力的背景下讨论了黑洞阴影和光子球的出现。结果表明，阴影对某些$f(R)$解的度量线性不稳定性指数敏感。因此，光子圆形轨迹的不稳定性，界定了黑洞光子球，是双指数。具体来说，我们个性化的两个李雅普诺夫指数，而不是只有一个，涉及到两个不同的来源的混沌在测地线轨道作为一种蝴蝶效应。这样的结果违反了Maldacena、Shenker和Stanford为广义相对论提出的黑洞混沌界。我们还研究了$f(R)$引力场中的黑洞度规不稳定性对准正规模的影响。在广义引力理论的框架下，我们的分析提出了一个新的范式来处理黑洞阴影和引力波观测来自黑洞合并在ringdown阶段。
2021-03-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Evolution of black hole shadows from superradiance
由于超辐射不稳定性，黑洞已经变成了宇宙实验室，用来寻找超轻标量。在本文中，我们提出了一个详细的研究超辐射演化的影响，黑洞阴影和调查令人兴奋的可能性，探索它与未来的观测甚长基线干涉。我们模拟的超辐射演变数值，在绝热制度，并推导出解析近似模拟的过程。在超辐射的驱动下，我们演化了黑洞阴影直径，发现它可以改变几个$μ$，就在事件视界望远镜的当前分辨率之下，尽管时间尺度比实际观测时间要长;以及（iii）详细探讨阴影的最终状态是如何由初始参数和耦合决定的。
2020-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Weak Deflection Angle, Greybody Bound and Shadow for Charged Massive BTZ Black Hole
本文讨论了在大质量引力作用下带电黑洞解中的光线问题。为了达到这个目的，我们利用黑洞解的光学几何，发现了弱引力透镜中的高斯曲率。利用黑洞的高斯-邦纳定理，讨论了光线在等离子体和非等离子体介质中的偏转角。我们还分析了Regge-Wheeler方程，得到了线电荷大质量BTZ黑洞的灰体因子的严格界.我们还研究了带电大质量BTZ黑洞产生的阴影或轮廓。还讨论了电荷和宇宙学常数对阴影半径的影响。
2023-03-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Can shadows reflect phase structures of black holes?
研究了黑洞阴影与黑洞热力学的关系。我们发现球对称黑洞的相结构可以用阴影半径来反映。对于轴对称黑洞，阴影的大小给出了正确的信息，而阴影的畸变给出了错误的相结构信息。
2020-08-27 gr-qc hep-th
Shadow analysis for rotating black holes in the presence of plasma for an expanding universe
研究了无压非磁化等离子体包围的Kerr-de Sitter黑洞的阴影结构，考虑了特定的等离子体分布，分离了Hamilton-Jacobi方程，找到了光子区域.导出了描述膨胀宇宙中这样一个黑洞在视界外任意有限点上的阴影边界曲线的解析公式。我们观察到的偏差，进一步探讨通过计算在一个特定的点的曲率半径为这样的结构在等离子体的存在和不存在，并计算阴影的直径。
2021-08-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Shadows and photon spheres with spherical accretions in the four-dimensional Gauss-Bonnet black hole
本文研究了四维Gauss-Bonnet黑洞在静态球形吸积和下落球形吸积作用下的阴影和光子球。我们表明，在这两种情况下，阴影和光子球总是存在的。阴影和光子球的半径与高斯-邦纳常数固定的吸积轮廓无关，这意味着阴影是时空几何的一个特征，在这种情况下几乎不受吸积的影响。由于多普勒效应的影响，下落吸积物的阴影比静止吸积物的阴影暗。我们还研究了高斯-博内常数对阴影球和光子球的影响，发现高斯-博内常数越大，阴影球和光子球的半径越小。特别地，所观察到的比强度随着Gauss-Bonnet常数的增加而增加。
2020-09-26 gr-qc hep-th
Shadow of five-dimensional rotating Myers-Perry black hole
黑洞由于其强大的引力场而投射出阴影作为光学外观。研究了具有等旋转参数的五维Myers-Perry黑洞的阴影。我们证明，零测地线方程可以集成，使我们能够调查的阴影投下的黑洞。发现黑洞的阴影是一个被变形圆覆盖的暗区。有趣的是，黑洞阴影的形状更加扭曲，并且对于较大的黑洞旋转，尺寸减小。有趣的是，事实证明，对于固定的旋转参数值，阴影比它的四维克尔黑对应物略小，变形较小。此外，五维克尔黑洞的阴影是同心变形圆。分析了旋转参数对裸奇点阴影形状和大小的影响。
2014-07-04 astro-ph.HE gr-qc
Do black hole shadows merge?
所谓的黑洞阴影不是黑洞的轮廓，而是一个坍缩物体或白洞的图像。因此，当黑洞彼此合并时，黑洞的阴影是否彼此合并是重要的。本文通过分析描述黑洞合并的Kastor-Traschen时空中事件视界的零测地线生成元，我们发现存在永远看不到黑洞阴影合并的观测者。
2020-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Bounds on Photon Spheres and Shadows of Charged Black Holes in Einstein-Gauss-Bonnet-Maxwell Gravity
考虑一般$D\ge 5$维下Einstein-Gauss-Bonnet-Maxwell引力场中的球对称静态带电黑洞，研究它们的光子球和黑洞影.我们证明了它们都满足最近提出的一系列不等式，这些不等式与黑洞的视界、光子球、阴影及其质量有关。
2019-12-11 gr-qc hep-th
Shadows of the accelerating black holes
由于黑洞的加速，光子的圆形轨道将偏离赤道平面，黑洞阴影的性质将发生变化。对加速Kerr黑洞，我们发现圆轨道的纬度随加速度的增加而增加，从而证明了使阴影半径和阴影畸变最大的观测者倾角随加速度的增加而增加。
2020-10-23 gr-qc hep-th
Thermal Image and Phase Transitions of Charged AdS Black Holes using Shadow Analysis
在扩展相空间中研究了带电AdS黑洞的临界行为与黑洞阴影的关系。利用[1]中的热影理论，我们揭示了阴影半径可以作为一个研究物理黑洞系统的有效工具.基于这样的论点，我们建立了一个热配置文件，通过改变RN-AdS黑洞温度的阴影剪影。其中，范德华类相变发生。这可能会从观测的角度为黑洞的热图像和相应的热力学打开一扇新的窗口。
2020-09-08 gr-qc hep-th
The shadow of M87* black hole within rational nonlinear electrodynamics
我们考虑有理非线性电动力学与拉格朗日${\cal L} = -{\cal F}/(1+2β{\cal F})$（${\cal F}=(1/4)F_{μν}F^{μν}$是洛伦兹不变量），在[63]中提出，耦合到广义相对论。确定了规则非旋转磁性黑洞的阴影尺寸，并与事件视界望远镜合作组拍摄的超大质量M87* 黑洞的阴影尺寸进行了比较。假设黑洞质量具有纯电磁性质，我们得到了黑洞的磁荷。得到的阴影大小非常接近非正则中性史瓦西黑洞的阴影大小。因此，我们可以将超大质量M87* 黑洞解释为规则（无奇点）磁化的黑洞。
2020-09-14 gr-qc hep-th
Shadow cast of non-commutative black holes in Rastall gravity
研究了在Rastall引力场中球对称非对易黑洞的阴影和能量发射率。根据模型参数的不同，非对易黑洞可以退化为Schwarzschild黑洞.由于非零非对易参数影响事件视界的形成，因此产生的阴影的可见性取决于Rastall引力中的非对易参数。得到的截面阴影遵守不稳定的圆轨道条件，这是至关重要的物理有效性的黑洞图像模型。
2020-05-15 gr-qc hep-th
Analytical correspondence between shadow radius and black hole quasinormal frequencies
我们考虑了最近由事件视界望远镜观测到的黑洞阴影所带回的拟正规模和测地量的等价性。利用WKB方法得到了程函极限下的拟正规频率实部与黑洞阴影半径之间的解析关系。我们分别用$4$和$D$维中的两个黑洞族验证了这种对应关系。
2020-05-19 gr-qc hep-th
Shadows of Multi-Black Holes: Analytic Exploration
多个黑洞的阴影具有与单个黑洞的阴影的单纯叠加不同的结构：主阴影外部的眉毛状结构和阴影的变形。我们提出了这些结构的分析估计使用静态多黑洞解（Majumdar-Papapetrou解决方案）。我们发现眉毛的宽度与两个黑洞之间的距离有关，并且由于第二个黑洞的存在，阴影变形为椭圆。这些结果有助于定性地理解碰撞黑洞阴影的特征。我们还提出了碰撞/合并黑洞的阴影在Kastor-Traschen解决方案。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravity Black Holes and their Observable Shadows
非旋转和旋转的修正引力（MOG）黑洞投射的阴影由质量$M$和角动量$J=Ma$两个参数决定。当自由参数$α$从零开始增大时，球对称静态Schwarzschild-MOG和Kerr-MOG旋转黑洞投影的大小显著增大.事件视界望远镜（EHT）的阴影图像测量可以确定爱因斯坦的广义相对论是否正确，或者是否应该在强引力场的存在下进行修改。
2015-02-26 astro-ph.HE gr-qc
Shadow of a dressed black hole and determination of spin and viewing angle
被光学薄的发射介质包围的黑洞的阴影在文献中已经被广泛讨论过。Hioki-Maeda算法是一种简单的方法来描述这些阴影的形状并确定系统的参数。在这里，我们扩展他们的想法的情况下，一个穿着的黑洞，即一个黑洞包围的几何薄和光学厚的吸积盘。被光学薄发射介质包围的黑洞的阴影边界对应于表观光子捕获球，而修饰的黑洞的阴影边界对应于最内层稳定圆形轨道的表观图像。即使在这种情况下，我们也可以描述阴影的形状，并推断出黑洞的旋转和视角。修饰黑洞阴影的形状和大小受黑洞自旋和倾角的强烈影响。尽管如此，我们似乎不能从中提取任何额外的信息。在这里，我们研究的可能性测试克尔度量。即使完全知道阴影的边界，克尔和非克尔黑洞的阴影也非常相似，最终很难区分这两种情况。
2015-12-03 astro-ph.HE gr-qc
Shadow of charged black holes in Gauss-Bonnet gravity
本文研究了高斯-邦纳引力的高曲率修正对$AdS$和Minkowski时空中带电黑洞阴影的影响。在$d=5$时空维中，利用对称方向和Hamilton-Jacobi方程计算了零测地线方程。有了零测地线，我们接着计算黑洞阴影的天体坐标（$α, β$）和半径$R_s$，并用图形表示。详细研究了黑洞电荷$Q$和Gauss-Bonnet参数$γ$对阴影半径$R_s$的影响。观察到高斯-博内参数$γ$对$AdS$黑洞时空和渐近平坦的黑洞时空的黑洞阴影$R_s$半径的影响是不同的.特别是在$AdS$黑洞时空中，黑洞阴影的半径随着高斯-博内参数的增加而增加，而在渐近平坦的黑洞时空中，黑洞阴影的半径随着高斯-博内参数的增加而减小。然后，我们引入等离子体背景，以观察由于等离子体介质的折射率的变化而引起的黑洞阴影轮廓的变化。最后，我们研究了Gauss-Bonnet参数$γ$对黑洞能量发射率的影响，它依赖于黑洞的阴影半径，并将结果用图形表示.
2019-09-04 gr-qc hep-th
Relating Black Hole Shadow to Quasinormal Modes for Rotating Black Holes
在这项工作中，我们探讨的临界曲线（“阴影”）和准正规模式的频率（程函极限）的克尔黑洞之间的联系。这种映射以前已经建立了非旋转黑洞。我们证明了，在给定的倾斜角下，远距离观察者看到的阴影可以映射到一族准正规模，其中$m/(\ell+1/2)$在一定范围内有界，其中$m$是方位角节点数，$\ell$是角节点数.我们讨论了用星载引力波探测器和下一代事件视界望远镜检验这种关系的可能性。
2021-01-26 astro-ph.HE gr-qc
Superentropic AdS Black Hole Shadows
我们研究四维超熵黑洞的阴影方面。利用Hamilton-Jacobi形式，我们首先得到零测地线方程。在依赖于观测者位置固定的天体坐标系中，我们研究了阴影随质量和宇宙尺度变化参数的变化。其中，我们得到椭圆形的几何形状相反，通常的黑洞解。通过修改描述几何观测量的一般关系式，讨论了这些非平凡几何形式的大小和形状变形参数。由于与某些质量值相关的无视界限制，我们探索了这种黑洞的裸奇点的阴影。
2021-10-13 gr-qc hep-th
Self-lensing flares from black hole binaries II: observing black hole shadows via light-curve tomography
超大质量黑洞（BH）双星被认为是产生自透镜耀斑（SLF）时，两个黑洞对准视线。如果观测到双星轨道几乎是从侧面，我们会发现一个明显的特征，那就是由透镜黑洞的黑洞阴影所留下的光变曲线。我们研究这个功能的光线跟踪在一个二进制模型，并预测，1\%的当前的二进制候选人可以显示此功能。我们的BH层析成像方法，这里提出可以提取BH阴影，是空间上无法分辨的高分辨率VLBI。
2021-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Shadow cast by a rotating charged black hole in quintessential dark energy
在黑洞周围存在典型的暗能量，对它的时空几何有相当大的影响。因此，在这篇文章中，我们将探讨它对视界的影响以及典型暗能量中Kerr-Newman黑洞产生的轮廓。此外，为了分析光的偏转角，我们利用高斯-博内定理。结果表明，由于拖曳效应，黑洞自旋在旋转轴方向上拉长了其阴影，同时增大了偏转角。另一方面，黑洞的电荷会减小其阴影，以及光线偏转的角度。此外，自旋和电荷都显著增加了黑洞阴影中的扭曲效应。在电荷和自旋参数较高的情况下，精粹参数γ增大了阴影半径，同时减小了畸变效应。
2020-06-20 gr-qc hep-th
Observing the Shadows of Stellar-Mass Black Holes with Binary Companions
观测黑洞的事件视界在其附近发射的光上投射的阴影是当前甚长基线干涉观测的目标。在考虑超大质量黑洞时，光源是黑洞的吸积盘，因此，对阴影的观测可能揭示有关黑洞和吸积流的信息。在这里，我们研究的阴影所投下的恒星质量的黑洞，而不是由一个吸积盘，但由一个恒星伴星在一个广泛的双轨道照明。我们第一次计算在这样的配置中产生的阴影，并显示生成的时间相关阴影“电影”的快照。我们还研究了检测和解决这样的阴影非常长的基线干涉观测的最低标准。我们发现，人们需要能够分辨大于$33$的视星等的望远镜，其基线大于$10^{6}$ km。因此，尽管像事件视界望远镜这样的超长基线干涉仪无法探测到这些阴影，但在未来几十年内，未来的望远镜有可能探测到这些阴影。
2018-08-16 astro-ph.HE gr-qc
QED Effects on Kerr Black Hole Shadows immersed in uniform magnetic fields
本文在考虑QED效应的情况下，利用数值后向射线追踪方法研究了均匀磁场中Kerr黑洞的阴影。引入无量纲参数$Λ$来表征磁场的强度，研究了磁场对不同自旋的黑洞和观测者倾角的Kerr黑洞阴影的影响.特别是，我们发现光子“头发”出现在附近的左边缘的阴影中存在的磁场。光子毛发可以用作磁场的签名。我们注意到，当磁场的强度或黑洞的自旋变大时，光子毛变得更加明显。此外，我们研究了变形的阴影，通过引入定量的参数，可以描述的位置和形状的阴影边缘。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Shadows of CPR black holes and tests of the Kerr metric
研究了Cardoso-Pani-Rico（CPR）黑洞在不同的黑洞自旋$a_*$、形变参数$ε_3^t$和$ε_3^r$以及视角$i$下的阴影.我们发现形变参数$ε_3^t$的主要影响是阴影大小的变化，而形变参数$ε_3^r$影响其边界的形状。一般来说，检验克尔度规是不可能的，因为克尔黑洞的阴影可以被具有非零$ε_3^t$或$ε_3^r$的黑洞相当好地再现。在高质量数据的存在下，以及在黑洞具有高的$a_*$和$i$值的有利情况下，对克尔几何的偏离可以受到约束。然而，一些具有非零$ε_3^r$的黑洞的阴影呈现出特殊的特征，对这些阴影的可能检测可以明确地将这些物体与广义相对论的标准克尔黑洞区分开来。
2015-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Shadow of rotating regular black holes
我们研究了不同类型的旋转规则黑洞投射的阴影，即Ayón-Beato-García {（ABG）}、Hayward和Barnard。这些黑洞除了总质量（$M$）和旋转参数（$a$）外，还分别具有不同的参数，如电荷（$Q$）、偏差参数（$g$）和磁荷（$g_{*}$）。有趣的是，除了旋转参数之外，阴影的大小还受这些参数的影响。我们发现，在每种情况下的阴影的半径单调减小，失真参数增加时，这些参数的值增加。与标准克尔的情况下的比较也进行了研究。我们还研究了规则黑洞周围等离子体环境的影响，讨论了它的阴影。等离子体的存在会影响规则黑洞阴影的表观尺寸，这是由于两种效应：（i）光子的引力红移和（ii）等离子体密度的径向依赖性。
2016-04-12 astro-ph.HE gr-qc
Shadows of Kerr-like black holes in a modified gravity theory
本文研究了不旋转和旋转的修正引力黑洞的阴影。除了黑洞自旋参数$a$和观测者的倾斜角$θ$外，另一个测量引力常量与牛顿引力常数的偏差的参数$α$也被发现影响黑洞阴影的形状。结果表明，当$a/M$和$θ$固定时，非旋转和旋转黑洞投影的大小和周长随参数$α$的增大而增大，而畸变随参数$α$的增大而减小.此外，还研究了高能情况下黑洞的能量发射率，发现发射率的峰值随参数$α$的增大而减小.
2019-04-05 gr-qc hep-th
Horizon replicas in black hole shadows
本文研究克尔黑洞阴影边界上的视界复现轨道，通过特殊光子轨道及其碰撞参数约束提取黑洞自旋信息，并给出其印记条件与观测模板。
2024-09-30 astro-ph.HE gr-qc
Curvature radius and Kerr black hole shadow
我们考虑Kerr黑洞阴影曲率半径的应用，并提出了三种新的方法来同时确定观测者的黑洞自旋和倾斜角。第一种方法仅使用两个对称特征点，即，阴影的顶部和底部点，并且是用于在所有当前处理中提取关于自旋和倾斜角度的信息的最小数据量。第二种方法表明，仅测量特征点处的曲率半径也可以得到黑洞的自旋和倾角。第三种方法中使用的观测量对自旋和倾角有很大的变化，这可能给我们一个更准确的方法来确定这些参数。此外，通过模拟超大质量黑洞M87* 与克尔黑洞，我们计算的角度大小的这些曲率半径的阴影。发现并分析了一些新的性质。这一结果将有助于揭示曲率半径与黑洞阴影之间的关系，并为通过阴影来检验黑洞的性质提供了几种不同的方法。
2019-09-26 gr-qc hep-th
QED Effect on Black Hole Shadow
本文在考虑QED效应的情况下，利用数值后向射线追踪方法研究了静态磁单极黑洞和中性黑洞在磁场中的阴影。对于具有磁引力的静态黑洞，我们得到了阴影半径与耦合常数之间的关系。对于均匀磁场中的中性黑洞，我们发现对于赤道观测者，阴影曲线偏离椭圆的程度很小，并且得出了偏心率与耦合常数之间的线性关系。对于$θ_o\neqπ/2$，我们发现在大多数情况下，阴影曲线可以很好地近似为椭圆，除了磁场很强和观察者坐在角度$θ_o=π/4$或$3π/4$周围的情况。此外，我们将我们的研究扩展到一个中性静态黑洞周围的电流回路。
2020-12-18 gr-qc hep-th
Testing Gravity with Black Hole Shadow Subrings
事件视界望远镜于2017年首次观测到的黑洞阴影是研究黑洞和理解引力的最新方法。为了理解克尔黑洞的阴影，人们做了大量的工作，包括所有复杂的吸积盘的天体物理学，还有许多关于非克尔黑洞和奇异致密天体中理想阴影的研究。本文首次研究了当照明源为吸积盘时非Kerr黑洞的黑洞阴影。特别是，目前和未来的甚长基线interformeters估计的物理参数的黑洞时空和吸积盘的能力进行了研究，使用两种不同的参数化黑洞度量编码的一些可能的偏离克尔。完整的阴影图像和阴影的各个子环进行了分析，因为高阶子环弱依赖于磁盘物理，可能是一个更可行的观察研究的时空。结果表明，以目前的望远镜能力和任何未来的地面望远镜，将很难对偏离克尔时空的情况施加强约束，主要是由于时空参数之间的低分辨率和强简并性。更乐观地说，空间干涉仪可能能够测试黑洞的克尔性质和广义相对论，其精度与目前其他观测方法相当或更高。
2022-02-04 astro-ph.HE gr-qc
Rotating black holes without $\mathbb{Z}_2$ symmetry and their shadow images
最近对来自黑洞合并的引力波的探测和黑洞阴影的第一张图像增强了在强场区域检验引力理论的可能性。本文研究了一类$\mathbb{Z}_2$对称性一般破缺的类Kerr旋转黑洞的物理性质和阴影像。这样的黑洞解可能出现在引力的基本量子理论的有效低能理论中，比如弦论。在一个理论不可知的框架内，我们要求克尔类解是渐近平坦的，并假设一个卡特类常数被保留，使测地线方程是完全可分的。在满足这两个条件的前提下，我们发现时空的$\mathbb{Z}_2$不对称性可以用两个任意的极角函数来刻画。阴影图像在天球坐标上是$\mathbb{Z}_2$对称的。此外，阴影对任意函数之一是完全盲的。另一个函数，虽然会影响阴影的表观大小，但它几乎不会扭曲阴影轮廓，并且与自旋参数无关。因此，只有在非常精确地测量了黑洞的质量和到地球的距离时，该函数中的参数才能用黑洞阴影来约束。
2020-05-26 astro-ph.HE gr-qc
Shadowless rapidly rotating yet not ultraspinning Kerr-AdS$_4$ and Kerr-Newman-AdS$_4$ black holes
我们发现，当Kerr-（Newman）-AdS $_4$黑洞的旋转参数大于某个临界值时，黑洞将是无影的，并且当旋转参数大于该临界值时，黑洞的无影性可能与其柯西视界内和事件视界外的零超曲面焦散线（NHC）的出现有关.我们的研究还进一步证实，超自旋黑洞是否具有超熵与事件视界外NHC的存在无关。
2021-12-21 gr-qc hep-th
Ruppeiner Geometry of the RN-AdS Black Hole Using Shadow Formalism
研究了带电静态球对称黑洞的阴影半径与Ruppeiner几何之间的关系。采用归一化曲率标量，研究了它与Reissner-NordströmAdS黑洞的类范德华相变和Hawking-Page相变的密切关系.结果表明，阴影半径是揭示黑洞相结构和底层微结构正确信息的有用工具，为从观测角度研究强引力系统打开了一扇新的窗口。
2021-07-27 gr-qc hep-th
Upper bound on the GUP parameter using the black hole shadow
从黑洞阴影中得到了广义不确定原理（GUP）的参数上界。借助于最近正则黑洞与GUP参数之间的一个约束，指出了GUP参数与黑洞阴影圆度偏差之间的关系。在最近宣布的事件视界望远镜合作的M87* 结果的情况下，圆度$\lesssim 10\%$的偏差强加了一个GUP参数$β_0 <10^{90}$。
2020-04-28 gr-qc hep-th
Multiple shadows from distorted static black holes
研究了具有四极畸变的Schwarzschild黑洞的局域阴影以及外部引力场对光子动力学的影响。外部物质源改变了光环结构，导致多重阴影图像的出现。在负四极矩的情况下，我们确定了最突出的机制，造成多个阴影的形成。此外，我们得到了一个条件下，该机制可以实现。这个条件取决于四极矩，也取决于观测者和天球的位置。
2018-02-08 astro-ph.HE gr-qc
Ergosphere, photon region structure, and the shadow of a rotating charged Weyl black hole
本文利用零测地线和类时测地线研究了静电外尔黑洞的光子区和转动黑洞的阴影。旋转的黑洞对电荷和自旋参数表现出很强的敏感性，随着自旋参数的增大，黑洞的阴影由扁扁变为尖锐。将计算得到的阴影的垂直角直径与M87* 的垂直角直径进行比较，发现如果它是一个旋转带电外尔黑洞，则M87 * 可能具有约$10^36$质子作为其电荷源。一个完整的推导过程的遍历层和静态极限。
2021-06-18 gr-qc hep-th
Black Hole Evaporation Process and Tangherlini-Reissner-Nordström Black Holes Shadow
本文研究高维TRN黑洞的蒸发与阴影特性，推导质量损失率、测地线方程等，结合EHT观测估算阴影角直径，发现阴影角直径随时空维度增加而减小。
2024-09-12 gr-qc hep-th
Constraining photon trajectories in black hole shadows
本研究通过分析Kerr黑洞阴影边界对应的光子轨道与碰撞参数，揭示了逆转与共转情形下的显著约束差异，为黑洞观测提供了新模板。
2024-05-22 astro-ph.HE gr-qc
Dynamical photon sphere and time evolving shadow around black holes with temporal accretion
光子球被认为是形成黑洞阴影的几何结构。对于静态或静止的黑洞时空，如史瓦西时空和克尔时空，这种机制是很好理解的。在本文中，我们研究并明确指定一个光子球，形状的黑洞阴影在一个动态的时空，同时考虑到整体结构的时空。我们认为动力学和永恒的黑洞的Vaidya时空，这代表了一个球对称的黑洞吸积零尘的情况下。首先，我们用数值方法证明了在中等吸积情况下，存在对应于阴影边缘的动力学光子球和光子轨道。其次，在特殊情况下，光子球的解析推导。最后，我们讨论了我们的光子球和定义为光子球推广的几个概念之间的关系。
2022-05-24 astro-ph.HE gr-qc
Shadows of 5D Black Holes from String Theory
我们研究了IIB型超弦/超引力激发时空中的五维黑洞的阴影行为，考虑了有无旋转的解。几何性质的形状和大小进行了分析的D3-膜数和旋转参数。具体地说，我们发现，形状确实显着扭曲，这些物理参数和阴影的大小与膜或“颜色”的数量和旋转减少。然后，我们研究几何可观量和能量发射率方面。
2020-08-31 gr-qc hep-th
Black hole mimicker hiding in the shadow: Optical properties of the $γ$-metric
对"阴影"的观察能让我们区分黑洞和更奇特的致密物体吗？我们研究一类真空静态轴对称时空中光子的运动，这种时空通过一个参数的值与史瓦西度规连续联系，这个参数可以被解释为源变形的度量。我们调查的透镜效应和阴影所产生的源，比较预期的图像与史瓦西黑洞的阴影的目的。在天体物理学黑洞的背景下，我们发现，它可能是不可能区分一个外来源与小变形参数的黑洞。然而，随着变形的增加，会出现明显的效果。因此，未来对天体物理学黑洞候选者阴影的更精确测量原则上将允许对物体偏离球对称性施加限制。
2019-07-10 astro-ph.HE gr-qc
Quasinormal modes and shadow of a Schwarzschild black hole with GUP
利用广义不确定原理（GUP）研究了Schwarzschild黑洞度规的量子修正，讨论了程函极限下的拟正规模、阴影以及它们之间的关系.我们利用六阶Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似计算了量子修正Schwarzschild黑洞的准正规频率，并进行了数值分析，证实了这种方法得到的结果.我们还发现，阴影半径是非零的，即使在很小的质量限制有限的GUP参数。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Is a black hole shadow a reliable test of the no-hair theorem?
捕捉被照亮的黑洞的事件视界投射的阴影的图像，在最基本的层面上，是一个在强烈弯曲的时空中极端光偏转的实验。因此，成像阴影的性质可以用来探测天体物理学黑洞的广义相对论克尔性质。作为这一前景的一个例子，人们通常断言，阴影可以检验该理论著名的黑洞质量和自旋多极矩的“无毛定理”的有效性。在本文中，我们评估这一说法通过计算的阴影的赤道半径在时空中的任意多极结构和慢旋转近似。我们发现，当考虑到高于四极矩的时刻，阴影获得高度的退化作为从克尔多极矩的偏差的函数。我们的分析结果表明，具有强非克尔多极结构的暗物体仍然可以产生具有特征性准圆形形状的克尔状阴影。
2023-02-16 astro-ph.HE gr-qc
Orbits around a Kerr black hole and its shadow
自1915年广义相对论完整版向科学界公布以来，真空爱因斯坦场方程的许多解已经被发现和研究。本文的目的是详尽地记录推导的形状补丁的天空，离开完全黑色的旋转黑洞所描述的克尔解决方案在Boyer-Lindquist坐标。在观测者的天空中的这个黑暗区域被称为黑洞阴影。首先引入了用于粒子轨道分析的守恒量，并利用这两个碰撞参量（方位角方向的比角动量L和无量纲Carter常数Q）唯一地描述了光子的轨道。然后，我们推导出光子被黑洞捕获所需的参数条件。这些条件然后被转化为黑洞阴影的方程。最后，我们得出了两个独立的情况下，赤道观测者的黑洞阴影的文件。
2020-02-14 gr-qc hep-th
Influence of a plasma on the shadow of a spherically symmetric black hole
我们解析地计算了等离子体对黑洞（或其他致密物体）阴影的影响。我们限制到球对称和静态的情况下，阴影是圆形的。假定等离子体是无磁化的，无压力的，我们导出了非特定球对称静态时空中球对称等离子体密度的一般公式。形式主义不仅适用于黑洞，而且，例如，到虫洞作为基本时空模型的例子，我们考虑史瓦西时空和埃利斯虫洞。特别是，我们对待的情况下，等离子体是在径向自由降落从无穷大到史瓦西黑洞。讨论了实际观测等离子体对超大质量黑洞阴影影响的前景。
2015-11-11 astro-ph.HE gr-qc
An exact black hole spacetime with scalar field and its shadow together with quasinormal modes
我们找到了具有最小耦合标量场的黑洞的精确解。相应的时空有两个视界，一个是黑洞的事件视界，另一个是宇宙视界。在这个意义上，解类似于史瓦西-德西特（或反德西特）时空。我们研究了热力学，建立了热力学热力学第一定律。同时，我们还研究了这个黑洞解的阴影模和拟正规模。
2020-01-04 gr-qc hep-th
Shadow of quantum extended Kruskal black hole and its super-radiance property
对Ashtekar，Olmedo和Singh最近提出的由圈量子引力驱动的规则黑洞（以下简称AOS黑洞）进行了阴影计算.在此过程中，我们还构造了旋转圈量子引力启发的解决方案，原来提出的静态球对称AOS黑洞通过应用修改的Newman-Janis算法。研究了非旋转和旋转圈量子黑洞解的阴影的量子效应。观察到非旋转的AOS黑洞的阴影形状与经典黑洞的阴影形状一样是圆形的，但圈量子引力的存在使阴影半径减小，并且这种影响随着黑洞质量的增加而减小.在类似的注意，在旋转的情况下，我们发现收缩的阴影半径由于量子效应和锥形性质的阴影所预期的经典克尔的情况下。然而，当我们将我们的结果与克尔黑洞的阴影进行比较时，我们发现一边相对于另一边的收缩更多，而不是像非旋转的一样对称收缩。最后，我们研究了旋转AOS背景下的超辐射，发现无质量标量场的超辐射条件与Kerr情况相同，但在低质量区BH的旋转比Kerr的旋转大。随着旋转的AOS黑洞质量的增加，与克尔的差异开始变得微不足道。
2023-01-23 gr-qc hep-th
The Shadow of a Spherically Accreting Black Hole
我们探讨了史瓦西黑洞上光学薄吸积的一个简单的球形模型，并研究了远距离观测者所看到的图像的性质。我们表明，一个黑暗的圆形区域的中心-阴影-始终存在。阴影的外缘位于光子环半径$b_{\rm ph} \equiv \sqrt{27}r_g$处，其中$r_g=GM/c^2$是吸积质量$M$的引力半径。阴影边缘的位置与吸积气体停止辐射的内半径无关。因此，观测到的阴影的大小是时空几何的一个特征，它几乎不受吸积细节的影响。我们简要地讨论了这些结果的事件视界望远镜图像的超大质量黑洞在M87的相关性。
2019-10-25 astro-ph.HE gr-qc
Optical properties of black hole in the presence of plasma: shadow
研究了在径向幂律密度等离子体存在下光子绕轴对称旋转Kerr黑洞的运动。结果表明，在等离子体的存在下，所观察到的阴影的形状和大小的变化依赖于i）等离子体参数，ii）黑洞自旋和iii）之间的倾斜角观察者平面和黑洞的旋转轴。为了提取等离子体对黑洞像影响的纯效应，我们还研究了Schwarzschild黑洞的特殊情况，结果表明：i）球对称黑洞周围的光子球在等离子体的影响下保持不变，ii）第二阶段然而史瓦西黑洞在等离子体中的阴影尺寸由于电磁辐射在等离子体环境中的折射而减小洞对等离子体中黑洞能量发射的研究表明，等离子体存在时，黑洞的最大能量发射率降低。
2015-08-28 astro-ph.HE gr-qc
Can we know about black hole thermodynamics through shadows?
研究了一般静态球对称黑洞的阴影半径与微观结构之间的关系，证实了它们之间的密切联系。对此，我们以Reissner-Nordström（AdS）黑洞为例进行了具体分析。另一方面，我们从相变和微观结构两个方面研究了Kerr（AdS）黑洞的阴影与热力学的关系。对Kerr（AdS）黑洞的计算结果表明，阴影半径$r_{\rm sh}$、形变参数$δ_s$和$k_s$以及圆度偏差$ΔC$能够反映黑洞的热力学性质.此外，当M $87^{*}$被看作是Reissner-Nordström或Kerr黑洞时，我们结合M $87^{*}$的阴影数据和Bekenstein-Hod泛界给出了对M $87^{*}$黑洞弛豫时间的约束.我们预测M $87^{*}$黑洞和Sgr $A^{*}$黑洞的最小弛豫时间分别约为3天和2.64分钟。最后，我们绘制了不同质量水平下最小弛豫时间$τ_{\rm min}$与最大阴影半径$ r_{\rm sh}^{\rm max}$的关系图。
2021-11-12 gr-qc hep-th
Analytical representation for metrics of scalarized Einstein-Maxwell black holes and their shadows
在这里，我们构造近似的解析形式的度量系数和字段表示的标量Einstein-Maxwell黑洞与各种耦合的标量场，一旦系统的参数是固定的。通过增加近似阶数，可以获得具有任何所需精度的解析表示，通过使用近似解析和精确数值度量函数计算这些黑洞的阴影来测试。我们分享的Mathematica代码，它允许一个找到一个适当的分析形式的度量的任何耦合和参数值。标量化增加了所有考虑的耦合函数的黑洞阴影的半径。
2019-08-02 gr-qc hep-th
