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黑洞是模糊球吗?利用 LISA 探测视界尺度结构

高能物理 - 理论 2026-04-10 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

引力波为强引力场区域提供了独特的探测手段,能够触及经典黑洞范式之外的物理学。我们探讨了如何利用激光干涉仪空间天线(LISA)对极端质量比旋进(EMRI)的空间观测来检验模糊球假说——一种以量子引力为灵感的克尔黑洞替代方案。通过引入编码潜在对称性破缺的通用多极形变,并执行系统的参数估计分析,我们预测了 LISA 在近视界区域约束偏离克尔几何的能力。我们表明,具有真实信噪比的 EMRI 信号可以在多个高阶多极上以远超当前电磁和地面引力波约束的精度进行约束,为识别模糊球几何提供了具体的观测目标。特别地,我们发现 LISA 可以在 10310^{-3} 水平约束通用的非轴对称质量四极形变,在 10210^{-2} 水平约束轴对称质量八极形变。我们的结果表明,对 EMRI 波形的精确测量将使 LISA 成为基础物理学的强大实验室,并为致密天体的量子引力启发模型提供首个直接经验约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.06009,
  title  = {Are Black Holes Fuzzballs? Probing Horizon-Scale Structure with LISA},
  author = {Pablo F. Muguruza and Carlos F. Sopuerta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06009},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 1 figure, RevTeX 4.2. Updated references