奇异潮汐虫洞周围的吸积流 I. 光线追踪

本文研究了存在潮汐力时的各种球对称虫洞解,并应用测试粒子轨道动力学、光线追踪和微透镜等多种方法。我们利用以 $\mathcal{L}^2$ 归一化的有效势对潮汐虫洞周围的测试粒子轨道运动做出理论预测。为获得光线追踪图像(包括几何薄与厚吸积盘、相对论性喷流),我们适当修改了具有 python 接口的开源 $\texttt{GYOTO}$ 代码。我们将该技术应用于探测类 Schwarzschild 和带电 Reissner-N"ordstrom (RS) 虫洞(我们假设带电 RS 虫洞以及电磁电荷消失的特例,即 Damour-Solodukhin (DS) 虫洞)附近的吸积流。结果表明,类 Schwarzschild 虫洞的光子球在薄盘与厚盘以及甚至潮汐力消失时均存在。此外,观察到 $r_{\mathrm{ph}}\to\infty$ 当 $\alpha\to\infty$,这约束 $\alpha$ 参数必须足够小且为正以符合 EHT 观测。另一方面,对于 RS 虫洞,光子球半径随 $\Lambda\to\infty$ 收缩,正如有效势所预测。除吸积盘外,我们还探测了所考虑两种虫洞解周围的相对论性喷流。最后,借助星体凸微透镜,我们近似了虫洞阴影半径,并发现对于 Schild 虫洞,在 ZTF 下 $R_{\mathrm{Sh}}\approx r_0$ 且随 $\alpha$ 线性增长。相反,带电虫洞的阴影半径随 DS 参数 $\Lambda$ 增长趋势而缓慢减小。