Role of symmetries in the Kerr-Schild derivation of the Kerr black hole
在这项工作中，我们探讨的后果，考虑从一开始的固定和轴对称性质的克尔黑洞作为一个试图通过克尔-Schild anomaly得出这个解决方案。第一个结果是运动学的，是基于一个新的固定和轴对称版本的克尔定理，产生精确的剪切自由和测地零汇平坦时空的克尔解决方案的特点。这种策略的一个直接优点是，现在参数$a$自然地表现为与轴对称测地线的守恒角动量相关联。第二个结论是动态的，并考虑到循环定理。事实上，一个定常轴对称的克尔-席德轮廓通常与真空爱因斯坦方程所保证的圆度性质不相容，除非克尔-席德轮廓中剩余的角度依赖性以精确的方式固定。由于这两个因素，爱因斯坦方程的积分简化为一个简单的径向依赖常微分方程，其积分常数正是质量$m$。克尔解的这种推导简单而严格，它可能适用于任何教科书。
2017-07-17 gr-qc hep-th
Consistent derivation of the Hawking effect for both non-extremal and extremal Kerr black holes
人们相信，极端黑洞不发射霍金辐射，这是通过采取非极端黑洞的极端极限来理解的。然而，它是有争议的，是否可以作出这样的结论可靠地从一个极端的黑洞，相关的Bogoliubov系数，涉及进出场模式不满足所需的一致性条件。我们解决这个问题，在一个典型的方法，首先提出了一个精确的正则推导的霍金效应的非极值克尔黑洞。随后，对于极端的克尔黑洞，我们证明了所需的一致性条件是满足的正则导数，它产生零数密度的霍金粒子。我们还指出了Bogoliubov系数失败的原因，以满足所需的条件。
2018-09-25 gr-qc hep-th
Impact of the second order self-forces on the dephasing of the gravitational waves from quasi-circular extreme mass-ratio inspirals
精确计算极（中）质量比磁共振（E（I）MRI）中引力波（GW）形式的长期相位演化是从该系统中提取信息的必然步骤。要实现这一目标，人们认为，我们需要了解引力的自我力量。然而，它并没有被证明是必要的，二阶自作用力为此目的。本文基于后牛顿近似的知识和能量平衡的观点，重新讨论了由二阶自作用力引起的小天体在Kerr黑洞准圆轨道上退相的数量级.特别是，我们专注于平均耗散部分的自我力量，因为它给出了领先的订单之间的各种组件的贡献。为了避免引力波的能流变为负值的可能性，我们提出了一种新的简单的重定，称为指数重定，它保证了能流的正性。为了估计未知的二阶自作用力的大小，本文指出了能流PN系数绝对值的标度性质。使用这些新的工具，我们评估预期的退相幅度。我们的分析表明，由于准圆E（I）MRI的二阶自作用力的退相可以很好地捕获的3PN能量通量，一旦我们获得所有的自旋相关的条款，除了与一个非常大的自旋的中心克尔黑的情况下。
2013-01-08 gr-qc
A physical derivation of the Kerr-Newman black hole solution
根据无毛定理，Kerr-Newman黑洞解代表了广义相对论中最一般的渐近平坦、稳态（电）真空黑洞解。这里所描述的过程表明，这个解决方案确实可以构造为唯一的解决方案，以轴对称爱因斯坦-麦克斯韦方程组的相应的边值问题，在一个简单的方式。
2013-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Constructive proof of the Kerr-Newman black hole uniqueness: derivation of the full solution from scratch
Kerr-Newman黑洞解可以直接构造为Einstein-麦克斯韦方程组边值问题的唯一解，该边值问题对应于一个渐近平坦的、静止的、轴对称的电真空时空，该时空围绕一个连通的Killing视界。
2012-08-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Analytical Derivation of Second-Order Deflection in Equatorial Plane of a Radially Moving Kerr-Newman Black Hole
本文从二阶后闵可夫斯基运动方程出发，采用迭代方法，解析地导出了径向（或纵向）匀速运动的Kerr-Newman黑洞赤道面上相对论粒子的引力偏转。我们发现，运动学修正对二阶贡献的影响可以用一个非常紧凑的形式来表示，这对大质量粒子和光子都是有效的。我们的结果减少到以前的提法所造成的一阶偏转运动的史瓦西黑洞时，二阶贡献下降。
2020-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Test of the weak cosmic censorship conjecture with a charged scalar field and dyonic Kerr-Newman black holes
本文回顾了最近文献中的一个思想实验，它研究了一个大质量复标量测试场对一个双子Kerr-Newman黑洞的过充或过旋是否能使其过极值而被摧毁.给出了这是不可能的结果的另一个推导，即在这个思想实验中弱宇宙监督没有被违反。推导是基于守恒定律，在零能量条件下，并在特定属性的度量和电磁场的双音克尔-纽曼黑洞。度量保持固定，而考虑电磁场的动力学。不需要对运动方程的解有详细的了解。本文还考虑了电磁场固定的近似，并给出了这种情况下的推导。此外，一个旧版本的思想实验，其中一个点状测试粒子被使用，是重新审视。同样的结果，即不违反宇宙的审查，是重新推导的方式比以前的作品更简单。
2012-07-12 gr-qc
A Physical space derivation of Morawetz-Energy estimates in Kerr spacetimes with large angular momentum
研究克尔时空中标量波动方程的莫拉维茨能量估计，通过扩展物理空间技术、利用多种方法控制低阶项与边界项等，在\(|a|/m\leq 0.75\)范围得出无条件全局时间估计，有望扩展到特克尔方程。
2026-09-30 gr-qc
Asymptotically Non-Static Kerr-deSitter Spacetime With No Event Horizon
本文给出了在适当的共动坐标系中Kerr-deSitter度规的推导.它渐近地逼近Robertson-walker形式的deSitter度规.这是通过考虑其中粒子运动可积的定常轴对称时空来实现的.即Hamilton-Jacobi和Klein-Gordon方程是可分的.在这种形式下，它与共动标架是渐近相容的.
2010-03-14 gr-qc
Derivation of Einstein Cartan theory from General Relativity
这项工作从经典广义相对论（GR）中以两种方式导出了经典爱因斯坦-嘉当理论（EC）的要素。(I)从广义相对论中的一个Kerr解导出离散形式的挠率（平移完整性）和EC的自旋挠率场方程。（II）将EC的场方程作为经典广义相对论中多个Kerr质量分布的连续极限导出。收敛所需的不等式约束限制了极限继续到无穷小的长度尺度。EC能够模拟固有角动量和轨道角动量的交换，这是GR不能做到的。从GR推导出EC加强了EC和从EC推导出的新物理学的情况。
2022-05-30 gr-qc
Gravitational waves from extreme mass ratio inspirals around a hairy Kerr black hole
本文计算了带毛Kerr黑洞（HKBH）周围极端质量比旋进（EMRI）发射的引力波，通过求解Dudley-Finley方程获得能量通量并演化圆形轨道半径，发现LISA能够分辨特定参数下的HKBH与Kerr黑洞波形差异。
2023-09-17 gr-qc
"Flux-balance formulae" for extreme mass-ratio inspirals
大约在15年前，人们首次推导出了“通量平衡公式”，该公式确定了能量、方位角动量和卡特常数的平均演化，这些公式是用小天体进入克尔黑洞的平均渐近引力波通量来表示的。然而，该推导限于背景克尔测地线是非共振的情况（即，径向和角运动总是不相称的），并且排除了对于极端质量比吸气的辐射动力学可能是重要的共振情况。我们在这里给出了一个新的推导的通量公式的基础上的哈密顿动力学的自迫粒子运动，这是一个有价值的工具，分析自作用力对一般的（偏心，倾斜）约束轨道的克尔时空。这种使用作用角变量的哈密顿推导比前一个简单得多，适用于共振吸气而没有任何复杂性，并且可以通过使用基于Teukolsky的解析/数值通量代码直接实现。
2019-01-21 gr-qc
Analytical solutions of bound timelike geodesic orbits in Kerr spacetime
我们导出了Kerr时空中束缚类时测地轨道的解析解。解析解用Mino时间$λ$作为自变量的椭圆积分表示。Mino时间将粒子的径向和极向运动叠加，从而导出了更适用于估计Kerr时空中束缚类时测地线的径向、极向和方位向运动三个基频的形式.本文首次推导了基频的解析表达式。本文还利用Mino时间首次推导了束缚类时测地线的所有坐标的解析表达式。这些解析表达式不仅对研究Kerr测地线的物理性质，更重要的是对从极端质量比的螺旋线中估计引力波的应用是有用的。
2012-08-27 astro-ph.HE gr-qc
Temperature of a spinning black hole via a simple derivation
Stanford University（斯坦福大学）；San Francisco State University（旧金山州立大学）
本文通过经典广义相对论和热力学推导克尔黑洞温度，旨在教学用途，强调小黑洞蒸发及暗物质可能来源
2026-02-09 gr-qc
Self-gravitational dephasing of quasi-classical Stern-Gerlach trajectories
针对非线性薛定谔-牛顿方程预测的斯特恩-盖拉赫干涉仪中粒子两自旋轨迹的引力自力求相问题，对实验相关的定域球形粒子情形给出严谨简洁的相位重推导，可支撑简单准确的实验预测。
2023-11-30 gr-qc quant-ph
Thermal Fluctuations Of Stable Quantum ADS Kerr-Newman Black Hole
我们已经导出了任意维中带电旋转黑洞的热稳定性判据，其中视界面积相对于普朗克面积是很大的（在这些维中）。利用圈量子引力和巨正则系综平衡态统计力学的结果进行了推导。文[1]还表明，在四维时空中，ADS Kerr-Newman黑洞是热稳定的。本文计算了稳定ADS黑洞的视界面积、电荷和角动量的涨落期望值。有趣的是，我们发现在大视界面积极限下，电荷和角动量的首阶涨落与平衡时的电荷和角动量的值无关。
2016-08-30 gr-qc
Gravitational waves from Extreme Mass Ratio Inspirals in non-pure Kerr spacetimes
为了研究在非纯克尔时空中极端质量比螺旋引力波发射的印记，我们研究了在高精度、数值生成的时空中产生的“kludge”波形，该时空包含一个黑洞和一个具有可比质量和自旋的自引力均匀环面。为了最大限度地提高它们对产生的波形的影响，我们考虑了紧凑，巨大且靠近中央黑洞的环面，研究在什么条件下LISA实验可以检测到它们的存在。我们的研究结果表明，对于很大一部分的参数空间的波形所产生的EMRI在这些黑洞环面系统是无法区分的纯克尔波形。因此，在低于或相当于失相时间的时间尺度上进行的观测将存在"混淆问题“。
2007-02-26 astro-ph gr-qc
Probing deviations to Kerr geometry with extreme mass-ratio inspirals
本研究旨在通过LISA任务探测Kerr几何偏离，分析了变形Kerr几何下EMRI系统的偏心赤道运动，通过首阶后牛顿分析评估引力波通量和相位偏离的可探测性。
2024-10-11 gr-qc hep-th
Thermal Fluctuations And Correlations Among Hairs Of Stable Quantum ADS Kerr-Newman Black Hole
我们已经导出了视界面积相对于普朗克面积较大的带电旋转量子黑洞的热稳定性判据。利用圈量子引力和巨正则系综平衡态统计力学的结果进行了推导。在四维时空中，量子ADS Kerr-Newman黑洞在一定的参数范围内是热稳定的。本文在稳定范围内计算了稳定量子ADS黑洞的视界面积、电荷和角动量之间的涨落和关联的期望值。有趣的是，我们发现在大视界面积极限下，电荷和角动量的首阶涨落与平衡时的电荷和角动量的值无关。
2017-07-02 gr-qc
Adiabatic Inspiral Transition and Induction to Plunge of a Compact Body in Equatorial Plane Around a Massive Kerr Black Hole
本文重构了从Kerr度规到绝热旋进、过渡和俯冲的推导逻辑，提出Kesden Y-修正变体和绝热旋进扰动感应俯冲两种新解释，并引入最稳定圆轨道（MSCO）概念分析其特征半径性质。
2025-10-11 gr-qc math-ph math.MP
Detection of scalar fields by Extreme Mass Ratio Inspirals with a Kerr black hole
我们研究极端质量比inspirals发生在修改的重力，其中系统是由一个小的紧凑的对象与标量电荷螺旋到超大质量的克尔黑洞建模。除了由度规扰动引起的张量引力波外，标量场也会引起辐射。相关的度规和标量扰动由小物体的轨道运动触发，这在绝热近似下产生非齐次微分方程系统。这样的方程组，然后解决了数值使用格林函数提供的相应的齐次方程的解决方案。为了从观测的角度探索目前的情况，我们研究了相关的可观测量是如何依赖于特定的时空配置。在这方面，能量通量和引力波退相的过程中积累的评估，作为中央超大质量黑洞的标量电荷，质量比和自旋的函数。特别是，额外的标量辐射的存在会导致整体能量损失的更显著的速率，这反过来又会减少小物体陷入中央黑洞之前的轨道周期总数。此外，对于自旋较大的中心黑洞，标量荷对引力辐射的影响更为显著，这表明标量荷的存在是可能的.
2022-07-27 gr-qc
Hawking radiation by Kerr black holes and conformal symmetry
与黑洞的事件视界相关的指数蓝移使得共形对称性在解释其热性质方面发挥了基本作用。利用基于两点函数的推导，我们证明了克尔（和史瓦西）黑洞的标量粒子的热辐射谱可以在视界附近波动方程中出现的$2$维共形对称性的基础上明确推导出来。这一结果加强了Kerr几何和$2$维共形场论之间最近被证明的关系。
2010-11-22 gr-qc hep-th
General mass formulas for charged Kerr-AdS black holes
本文基于Iyer-Wald形式体系与共形方法，通过要求满足黑洞热力学第一定律和Smarr公式，推导出带电Kerr-AdS黑洞在不同坐标系下的广义质量公式，澄清了该时空中质量定义的歧义。
2024-08-28 gr-qc
Extreme mass-ratio inspirals around rotating accelerating black holes
South China University of Technology（华南理工大学）；Nanchang University（南昌大学）
该研究利用EMRI对克尔动力学偏离的敏感性，构建旋转加速黑洞的EMRI波形计算框架，发现弱加速度可在长时标EMRI上产生量级为弧度的相位印记。
2026-08-25 astro-ph.HE gr-qc
Deflection of Light due to Kerr Sen Black Hole in Heterotic String Theory using Material Medium Approach
National Institute of Technology, Agartala（阿加塔拉国家理工学院）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Hemvati Nandan Bahuguna Garhwal Central University（赫姆瓦蒂·南丹·巴胡加纳加尔瓦尔中央大学）；Center for Space Research, North-West University（西北大学空间研究中心）；Assam University（阿萨姆大学）
本文利用材料介质方法研究Kerr-Sen黑洞在异弦理论中的光偏折，推导折射率并比较与Kerr和Schwarzschild黑洞的结果。
2025-04-16 gr-qc
THE KERR-SEN Solution Satisfying SO(2) Symmetry
本文基于 Laurent 级数展开法构建了一类满足 SO(2) 对称性的新 KERR-SEN 解，通过结合常数变易法与非线性叠加的统一框架，扩展了传统 Kerr-NUT 解层级，并深入分析了 dilaton 和 axion 场的物理作用及度规的理论与天体物理意义。
2025-09-12 gr-qc
Light's Bending Angle in the Equatorial Plane of a Kerr Black Hole
我们在这里提出了一个详细的推导明确的自旋相关的表达式的弯曲角的光，因为它在赤道平面的旋转黑洞的遍历。我们表明，在黑洞角动量的存在下产生的偏转明确地取决于是否在该方向上的光线的运动，或相反的自旋。与零自旋史瓦西的情况相比，直接轨道的弯曲角更大，而逆行轨道的弯曲角{ \em更小}，从透镜的角度证实了我们关于左右对称性丧失的物理直觉。此外，我们表明，对于更高的自旋，效果更明显，导致更紧密的缠绕的直接轨道相对于旋转轴，和更高程度的退绕的逆轨道。这种效应的一个直接结果是在强引力透镜中图像位置的移动。
2009-07-30 gr-qc
Generalized Smarr relation for Kerr AdS black holes from improved surface integrals
利用适当改进的曲面积分，给出了高维Kerr黑洞广义Smarr关系的统一几何推导，它在平坦和反de Sitter背景下都成立.改进的表面积分，这使得人们可以同时使用它们在无穷远处和地平线上，包括在集成他们沿着一条路径在解决方案空间。对高维Kerr AdS黑洞讨论了改进的荷的路径无关性，并给出了明确的证明.它还表明，这些黑洞的电荷可以正确地计算从标准的哈密顿或拉格朗日表面积分。
2005-12-13 gr-qc hep-th
A fully relativistic twisted disk around a slowly rotating Kerr black hole: derivation of dynamical equations and the shape of stationary configurations
本文导出了描述围绕缓慢旋转黑洞的完全相对论性扭曲薄吸积盘的动力学和定态位形的方程。我们发现，光盘的动态和固定的形状是由一对方程的两个复杂的变量描述的磁盘环的方向和速度扰动的磁盘。我们分析了定态扭转构型的形状。它表明，固定的配置取决于两个参数-$α$参数和$\tilde δ= δ_{*}/\sqrt a$，其中$δ_{*}\sim h/r$是盘的开口角（h是盘的半厚度）和$a$是黑洞旋转参数。当使用$a > 0$和$\tilde δ\ll 1$时，形状完全取决于$α$的值。当$α$较小时，圆盘倾角随半径振荡，振荡的幅度和径向频率朝向最后稳定轨道急剧增加。对于中等值的$α$，不会发生振荡，但圆盘不会在小半径处与赤道面对齐。其倾斜角或者朝向$R_{ms}$增加，或者表现出对径向坐标的非单调依赖性。最后，当$α$足够大时，圆盘在小半径处与赤道面对齐。当$a < 0$时，对于所有$α$值，椎间盘与赤道面对齐。这里报道的结果可能有影响，确定结构和变化的吸积盘接近$R_{ms}$，以及来自不同来源的发射光谱的建模，这是应该包含黑洞。
2011-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational waves from regular black holes in extreme mass-ratio inspirals
本文研究旋转规则黑洞背景下 EMRIs 的偏心赤道轨道，解析计算辐射反作用导致的演化，并利用 LISA 波形相位偏移、失配和 FIM 约束小至 10^-6 的非 Kerr 参数。
2025-09-30 gr-qc
Prospects of detecting deviations to Kerr geometry with radiation reaction effects in EMRIs
本文研究在Johannsen时空中偏心赤道运动的极端质量比旋近，解析推导能量与角动量通量的后牛顿修正，并通过引力波退相估算LISA对偏离Kerr黑洞效应的探测能力。
2024-02-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Late-time tails and mode coupling of linear waves on Kerr spacetimes
我们提供了一个严格的推导精确的晚期渐近解的标量波方程的次极值克尔背景，包括渐近投影角频率$\ell\geq 1$和$\ell\geq 2$。克尔时空中的$\ell$相关渐近性与非旋转史瓦西设置（“普莱斯定律”）有很大不同。与史瓦西的主要区别是，在较高的角频率下，衰减速率较慢，并且沿着事件视界的零发生器振荡。我们介绍了一个物理空间为基础的方法，解决了以下两个主要困难建立$\ell$相关的渐近克尔设置：1）角模式的耦合和2）的损失，在遍历区域的椭圆。我们的机制确定和利用存在的守恒电荷沿零无穷大通过时间可逆性理论，这反过来又依赖于新的椭圆估计在完整的黑洞外部。该框架适用于解决数字学文献中出现的克尔晚期渐进性中相互冲突的数字学。
2021-02-23 gr-qc math.AP
Weak cosmic censorship, dyonic Kerr-Newman black holes and Dirac fields
最近，为了验证弱宇宙监督猜想，人们研究了极端克尔黑洞是否可以通过与无质量经典狄拉克测试场的相互作用而转化为裸奇点，并发现这是可能的。我们将这一结果推广到带电和带磁的旋转极端黑洞（即极端双子Kerr-Newman黑洞）和大质量Dirac试验场，并将不带电或不旋转的磁或电黑洞和无质量Dirac场作为特例.我们证明了这种转换的可能性是经典狄拉克场的Einstein-Hilbert能量动量张量不满足零能量条件的直接结果，因此与弱宇宙监督猜想并不矛盾。本文在不利用Dirac方程完全可分性的情况下，给出了Dirac场在Kerr-Newman背景下不存在超辐射的一个推论，并确定了标量场的超辐射频率范围。狄拉克场的频率范围可以用来将黑洞转换成裸奇点，这与标量场的超辐射范围部分重合。我们应用视界穿透坐标，因为我们的论证涉及到计算事件视界的量。我们在这些坐标系中描述狄拉克方程的分离变量，尽管我们大多避免使用它。
2016-05-05 gr-qc
Model independent tests of the Kerr bound with extreme mass ratio inspirals
广义相对论的一个突出预言是，质量为$μ$的孤立黑洞的角动量$S$受到克尔界$S\leq Gμ^2/c$的限制。测试这一基石是具有挑战性的，因为在建模违反这一界限的旋转紧凑的对象的困难。我们认为，精确的，独立于模型的测试可以通过测量引力波从一个极端的质量比inspiral周围的超大质量物体，未来的LISA任务的主要目标之一。在极端质量比极限下，小型紧凑物体的动力学特性仅取决于其多极矩，而多极矩是自由参数。与可比质量的情况不同，当小物体的自旋大大超过克尔界限时，精确的波形也是有效的。通过计算自旋点粒子围绕Kerr黑洞作非旋进赤道圆周运动时的轨道退相和引力波信号，我们估计LISA将能够在$10\%$水平上测量小型致密天体的自旋.与质量测量一起，这将允许对弦理论启发的对象（如“超自旋”）进行理论不可知的，前所未有的约束，几乎在其整个参数空间中。
2020-06-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Homoclinic orbits in Kerr-Newman black holes
本文给出了Kerr-Newman黑洞中一般非赤道类时测地线同宿轨道的精确解析解，用椭圆积分和Jacobi椭圆函数表示，并分析了黑洞电荷与自旋对轨道及观测的影响。
2023-08-09 gr-qc
Wavy way to the Kerr metric and the quantum nature of its ring singularity
由于固有的非线性，两个引力波除非是单向的，否则不满足叠加定律。它们碰撞形成一个新的时空，携带着入射波的印记。同样的行为也适用于任何无质量的类光场。作为剧烈碰撞过程的结果，要么是裸奇点，要么是柯西视界（CH）的发展。在旋转的黑洞中，有一类特殊的碰撞引力波（CGW）时空与克尔度规局部等距。这种关系后来被称为CX对偶。这样的对偶性可以被利用作为克尔度量的替代推导，正如我们在这里所做的那样。并不是每种情况下都会产生CH，但如果满足稳定性要求，那么CH会暂时变为黑洞状态。这些经典的考虑可以用来阐明高能碰撞中黑洞的形成。我们承认，它们令人怀疑的稳定性和许多其他复杂的议程，都在等待一个成熟的量子引力。然而，为了增加一个新颖的元素，在平面$θ=π/2$中将量子探针发送到克尔的裸环奇点，该裸环奇点为过旋情况$(a>M)$开发，以从量子图像测试它。我们证明了约化Klein-Gordon方程的空间算子具有唯一的自伴扩张。结果，经典克尔环奇异性被治愈，成为量子正则的。我们的诗歌信息的文件被总结为让有光的碰撞可能驱散黑夜和创造洞是白色的
2016-03-16 gr-qc
Physical-space estimates for axisymmetric waves on extremal Kerr spacetime
本文研究极值Kerr时空下波动方程的轴对称解，通过推广Stogin的方法，仅用纯物理空间分析和经典电流推导出积分局部能量衰减（Morawetz估计），简化了Aretakis的原始证明。
2024-09-25 gr-qc math-ph math.AP
Acceleration of particles as universal property of rotating black holes
我们认为，在碰撞粒子的质心系中具有无穷大能量的可能性是旋转黑洞的一个普遍性质。我们提出了一个通用的模型无关的推导“脏”黑洞有效。Kerr或Kerr-Newman度量的早期观察得到证实和推广。
2010-10-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Extreme- and Intermediate-Mass Ratio Inspirals in Dynamical Chern-Simons Modified Gravity
Chern-Simons（CS）修正引力是一个四维有效理论，它起源于弦论和圈量子引力，通过加入标量场和宇称破坏的庞特里亚金密度的乘积来修正爱因斯坦-希尔伯特作用量。在这个理论中，自旋黑洞的引力场由修正的克尔几何描述，它的多极矩只在第四个多极子l = 4处偏离克尔矩。我们调查可能的签名，这一理论在引力波发射产生的恒星紧凑的对象到大质量的黑洞，无论是中间和极端的质量比的螺旋。我们使用半相对论近似，其中的轨迹是测地线的大规模黑洞的几何形状和重力波形从多极分解的辐射场。主要的CS修正波形产生的修改测地线的轨迹，由于大规模的黑洞的几何形状的变化，并表现为一个积累的退相相对于广义相对论的情况下。我们还讨论了该理论中引力波的传播和应力能量张量。我们发现，虽然这个张量具有相同的形式在广义相对论，能量和角动量平衡定律确实是通过CS标量场的应力-能量张量修改。这些平衡定律可以通过轨道参数的绝热变化来描述内旋，这反过来又会增强退相效应。用先进的地面探测器或激光干涉仪对中等或极端质量比的引力波进行观测，可以利用这种失相来测试动力学理论，达到前所未有的水平。
2009-04-29 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing spacetime symmetry through gravitational waves from extreme-mass-ratio inspirals
即将到来的空间引力波探测器的主要目标之一是测量极端质量比吸气的兆赫范围内的辐射。这样的探测将对天体物理学稳定的黑洞的克尔描述的假设偏离施加强有力的限制。克尔几何在广义相对论中是唯一的，它以卡特常数的形式存在高阶对称性，这意味着描述克尔背景中测试粒子运动的运动方程是刘维尔可积的。在这篇文章中，我们调查是否卡特对称性本身是从一个通用的变形的克尔度规在引力波形，这样的inspirals辨别。我们建立在以前的研究通过构建一个新的度量，尊重当前的观测约束，描述了一个黑洞，并包含两个非克尔参数，其中一个控制的存在或不存在的卡特对称性，从而控制混沌轨道的存在，另一个作为一个通用的变形参数。我们发现，这两个参数从根本上引入不同的功能，轨道动力学，并通过显着的失相显示在引力波形。虽然只在四极近似下进行了探索，但这一点与费舍尔度规分析一起表明，除了引力的主导理论之外，引力波数据分析也许能够检验时空的基本对称性。
2020-09-15 gr-qc nlin.CD
Kerr/CFT Correspondence on Kerr-Newman-NUT-Quintessence Black Hole
被典型物质包围的旋转黑洞解是研究小尺度宇宙中暗能量效应的最有希望的解，近年来受到了广泛的关注。这个经典解最初是从能量-动量张量的可加性和线性条件导出的。我们进行的热力学性质的解决方案使用Kerr/CFT对应的几个特定的典型状态方程参数。当我们计算中心荷时会出现一个问题，因为正则守恒荷需要从拉格朗日量计算出来。然而，在最初的推导中，还没有定义精髓的精确拉格朗日量。然而，我们解决这个问题的假设只有一个贡献，从引力场的中心荷。然后通过计算温度，利用Cardy熵公式，求出该黑洞的熵。另一个问题是当自旋变为零时，找到Reissner-Nordström-NUT-Quintessence解决方案。为了解决这个问题，我们扩展到5维的解决方案。最后，我们得到了这个5维解的熵。因此，典型的黑洞解与CFT是对偶的。
2019-09-14 gr-qc hep-th
The Kerr Metric
这篇评论描述了导致克尔度规于1963年发现的事件以及该发现在随后的50年中产生的巨大影响。综述讨论了彭罗斯过程、黑洞力学四定律、解的唯一性和无毛定理。它还包括克尔微扰理论及其应用于黑洞稳定性和准正规模。详细介绍了克尔度规在类星体和吸积恒星质量黑洞系统天体物理学中的重要性。审查的一个主题是“奇迹般的”性质的解决方案，无论是在一个简单的分析公式描述最一般的旋转黑洞，并在有意想不到的数学性质，使许多计算易于处理。还包括一个教学推导的解决方案，适合在广义相对论的第一门课程。
2015-01-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Kerr/CFT correspondence and its extensions: a comprehensive review
我们提出了一个第一性原理推导的Kerr/CFT对应的主要结果，其扩展只使用工具，从重力和量子场论。首先，我们回顾了极端黑洞的性质，特别是在近视界极限的渐近Virasoro对称性的建设。极端自旋或带电黑洞的熵与卡迪公式的手征一半相匹配。其次，我们展示了如何热的2维共形场论（CFT）是相关的再现动力学的近superradiant探针周围的近极值黑洞在半经典极限。第三，我们回顾了远离极值的渐近平坦黑洞的隐共形对称性，并给出了非极值熵如何与Cardy公式相匹配。我们遵循有效场论的方法，并考虑克尔-纽曼黑洞和它的各种超引力理论的推广。这些结果的变形的双重共形场论的解释进行了讨论，并与标准的2维CFTs的属性进行了对比。最后，我们列出了一系列悬而未决的问题。
2016-12-08 gr-qc hep-th
Reply to "On the branching of quasinormal resonances of near-extremal Kerr black holes" by Shahar Hod
在研究近极值黑洞的拟正规模频率时，我们指出了模谱的一个分支，即在极值极限处，模谱分为有限衰减模和衰减消失模。我们提供了分析和半分析的结果，确定哪些家庭的模式分叉，当模式与有限的衰减率存在接近极值极限时。在最近的一个笔记（arXiv：1510.05604）中，霍德提出，根据德特韦勒过去的工作，在极高的自旋参数下，附加模式渐近于有限衰变。我们搜索这些建议的模式，并没有发现它们存在的证据。此外，我们指出了一个不一致的推导建议的模式，这进一步表明，这些阻尼模式不存在。
2015-10-28 gr-qc hep-th
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
Scalar, Electromagnetic and Gravitational Perturbations of Kerr-Newman Black Holes in the Slow-Rotation Limit
在爱因斯坦-麦克斯韦理论中，根据经典的唯一性定理，最一般的稳态黑洞解是轴对称的克尔-纽曼度规，它由三个参数定义：质量、自旋和电荷。克尔-纽曼几何中引力和电磁扰动的径向和角度依赖性似乎不可分离。在本文中，我们绕过这个问题，通过研究标量，电磁和引力扰动的Kerr-Newman黑洞在慢转极限。我们扩展了最近一封信[arXiv：1304.1160]中提出的分析（并提供了详细信息）。工作在线性顺序的自旋，我们提出了第一个详细的推导的轴向和极微扰方程的引力电磁的情况下，我们计算相应的准正规模式的任何值的电荷。我们的研究是Kerr-Newman度规的第一个自洽稳定性分析，原则上它可以扩展到小旋转参数下的任何阶。我们发现的数值证据表明，轴向和极性部门是等谱在第一顺序的自旋，并推测这一结果的可能影响。
2013-07-27 gr-qc hep-th
Dyonic Kerr-Sen Black Hole's Resonant Scattering: Absorption and Superradiance
Mahidol University（玛希隆大学）
研究带电克尔-森黑洞中标量超辐射散射，通过分析渐近匹配方法推导放大因子，揭示电荷和磁荷对能量提取效率的影响。
2026-02-24 gr-qc hep-th
Gravitational-wave signatures of spinning particles around rotating hairy black holes
Shanghai University（上海大学）；Kyoto University（京都大学）
该研究通过数值近似方法计算自旋次级天体在旋转毛状黑洞周围的偏心轨道引力波，发现自旋和毛形变通过累积相位失谐留下主要印刻，并影响捕获阈值与信噪比，为区分毛状黑洞与Kerr黑洞提供可能。
2026-10-07 gr-qc nlin.CD
The Carter Constant for Inclined Orbits About a Massive Kerr Black Hole: near-circular, near-polar orbits
在一个极端质量比的双黑洞系统中，非赤道轨道在克尔时空中演化时会倾斜（即增加其倾斜角，ι）。基台是一组不断演变的近极逆行轨道，对于给定的纵偏角（l）和偏心率（e），瞬时卡特常数（Q）处于其最大值（Q_{X}），已被引入作为一个实验室，在该实验室中，dQ/dt与dl/dt和de/dt的相应演变方程的一致性可以独立于特定的辐射反作用模型进行测试。为了证明将基台用作此类实验室，仅根据已发表的dl/dt和de/dt公式，对基台上的椭圆轨道进行dQ/dt推导。得到的dQ/dt表达式与发表的结果在e中的二阶匹配。我们相信，支座是一个潜在的有用的工具，用于提高发展方程的精度到更高的e和l^{1}阶。
2012-03-20 astro-ph.CO gr-qc
Black hole microstates in AdS
我们扩展了最近推导出的高维Cardy公式，包括角动量，我们用它来获得AdS黑膜，紧致旋转膜，和大史瓦西/克尔黑洞的Bekensten-Hawking熵。这是斯特罗明格对BTZ黑洞熵的微观推导在更高维度上的自然推广。我们提出了一个包含$U(1)$荷的扩展，它与高温下大Reissner-Nordstrom/Kerr-Newman黑洞的Bekenstein-Hawking熵一致.我们将结果扩展到任意超标度违反指数（这捕获了黑色D $p$ -膜作为子类的情况），并再现对数校正。
2015-12-21 gr-qc hep-th
Microscopic derivation of the Schwarzschild black hole entropy
本文的主要工作是提出一个公式，允许微观推导任意维的史瓦西黑洞熵。更一般地说，这个类卡迪公式适用于静态的黑洞，它们的引力熵是温度的幂，并且对负热容解也有效。该公式涉及到标度功率，黑洞质量和引力孤立子的能量确定为理论的基态。这个公式的鲁棒性在最著名的负热容解的例子，即史瓦西黑洞中得到了验证。本文用反项方法计算了渐近平坦时空中史瓦西正则孤子的质量。修正的黑洞熵的对数顺序的面积出现的尺寸严格大于4。最后，我们将看到，对涉及角生成元的类卡迪公式的一个微小修改，完美地再现了四维克尔熵。
2019-09-15 gr-qc hep-th
Boundary conditions for Black Holes using the Ashtekar Isolated and Dynamical Horizons formalism
本文利用Ashtekar孤立和动态视界形式论为黑洞生成边界条件，推导广义相对论哈密顿方程，并与多个时空实例比较验证。
2010-09-05 gr-qc
Spin-multipole effects in binary black holes and the test-body limit
根据广义相对论，讨论了黑洞的自旋多极结构在双黑洞轨道动力学中的作用，重点讨论了黑洞自旋展开中各阶的超前后牛顿阶耦合.我们首先回顾以前广泛确认的结果，通过四阶自旋，观察其中的暗示模式，并讨论如何将结果外推到所有订单的自旋与最小的信息从测试机构的限制。然后，我们证明这种外推提供一个完整的推导后牛顿框架内的一个典型的哈密顿二元黑洞，通用的轨道和自旋方向，其中包括领先的后牛顿订单在所有订单的自旋。在所考虑的量级上，结果揭示了任意质量比的双自旋黑洞动力学与Kerr时空中测试黑洞运动之间的精确等价性，以及与Kerr时空中测地线运动之间的有趣关系。
2018-04-17 gr-qc
Thermodynamics of Magnetised Kerr-Newman Black Holes
研究了附加磁场$B$中磁化Kerr-Newman黑洞的各阶热力学性质.度规场和其他场的渐近性质主要由沿轴向无限延伸的磁通量决定，这导致了计算守恒量（如角动量和质量）的微妙之处。我们提出了一个详细的讨论的实施的Wald型程序来计算角动量，显示如何模糊，是不存在的通常的渐近平坦的情况下，可以解决规范不变性的要求。我们还提出了一种形式主义，从中我们能够获得的磁化黑洞的质量的表达式。质量和角动量的表达式与热力学热力学第一定律和Smarr型关系相容。允许附加磁场$B$变化导致形式为$-μdB$的第一定律中的额外项，其中$μ$被解释为感应磁矩。最小化的总能量相对于总电荷$Q$在固定值的角动量和能量的种子度量允许调查沃尔德的过程。迈斯纳效应被证明对电中性极端黑洞成立。在四维STU模型中，我们给出了黑洞角动量的一个推导，该模型是${\cal N}=2$超引力耦合到三个矢量多重态。
2013-10-11 gr-qc hep-th
