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黑洞阴影漂移与光子环频率漂移

广义相对论与量子宇宙学 2021-09-16 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

膨胀宇宙中黑洞阴影的视角大小依赖于红移。由于宇宙学红移随时间变化——即红移漂移——所有依赖于红移的量都获得时间依赖性,黑洞阴影亦然。我们找到了黑洞阴影漂移的数学描述,并表明该效应对于M87^{\star}的幅度约为每天101610^{-16}。尽管该效应很小,我们认为其未被探测到可用于约束超大质量黑洞周围的吸积率,并作为一种检验等效原理的新探针。若假定广义相对论成立,我们从事件视界望远镜获得的M87^{\star}数据推断出最大吸积率为M˙/M105M|\dot{M}/{M}| \leq 10^5 M_{\odot}每年。另一方面,在有效引力耦合的情况下,我们推导出G˙/G103104|\dot{G}/G| \leq 10^{-3}-10^{-4}每年的约束。还讨论了红移漂移对光子环普适干涉特征的可视度振幅和频率的影响,我们表明其与阴影漂移非常相似。这对未来涉及光谱和干涉技术的实验尤为有趣,可能使光子环及其频率漂移的观测成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.13536,
  title  = {Black Hole Shadow Drift and Photon Ring Frequency Drift},
  author = {Emmanuel Frion and Leonardo Giani and Tays Miranda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.13536},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 3 figures. Accepted version in the Open Journal of Astrophysics