作为广义相对论检验的黑洞阴影：二次引力

对超大质量黑洞（如我们银河系中心的人马座A*）黑洞阴影的观测，使我们能够研究黑洞的性质以及强场引力的本质。根据克尔假说，孤立、稳态且轴对称的 Astrophysical 黑洞由克尔度规描述。克尔假说在广义相对论及某些修正引力理论中成立，但在其他一些理论中则被违背。原则上，黑洞阴影观测可用于判定克尔度规是否为黑洞的正确描述，进而可用于对不允许克尔解的修正引力理论施加约束。本文研究黑洞阴影观测能否约束对广义相对论的偏离，重点关注两种有充分动机的修正二次引力理论：爱因斯坦-伸缩子-高斯-博内引力与动力学陈-西蒙斯引力。我们表明，当前对爱因斯坦-伸缩子-高斯-博内引力的约束强于任何可通过超大质量黑洞阴影观测所能施加的约束。我们还通过系统性偏差与似然分析表明，对于缓慢旋转的超大质量黑洞，动力学陈-西蒙斯引力的情况同样如此。然而，对无量纲自旋 $|\vec{J}|/M^{2}\simeq0.5$ 的更快速旋转黑洞的观测，可用于更好地约束动力学陈-西蒙斯引力。