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克拉赫-拉蒙两形场包围的各向异性流体包围的黑洞解

广义相对论与量子宇宙学 2026-03-23 v3

摘要

我们研究由克拉赫-拉蒙(KR)两形场在自发洛伦兹对称性破坏作用下产生的静止、球对称黑洞时空结构,KR场与引力非最小耦合,同时共存于各向异性流体中。通过采用一般状态方程,其中径向压力与能量密度满足 w1=1w_1 = -1,与切向压力通过任意参数 w2w_2 相关,我们推导出表示被各种物质场包围的黑洞的解析解,包括尘埃 (w2=0w_2=0)、辐射 (w2=1/3w_2=1/3) 以及暗能量样分布 (w2=1/2w_2=-1/2)。对曲率不变量的严格分析确认存在真正的核心奇点,而全局几何及其对标准能量条件的遵循情况则严重取决于KR耦合参数 (\ell)、流体密度参数 (KK) 以及 w2w_2 之间的相互作用。进一步我们对平行光线进行详细分析,以确定光子球和阴影半径。运用吉布森-沃纳尔几何方法及应用于光学度量的高斯-波恩定理,我们计算了光的弱偏折角,并表明KR场与各向异性流体显著增强了光线弯折,尤其在暗能量样背景下效果更为显著。在强偏折极限(SDL)下,我们计算了Sgr A* 和 M87* 等超大质量黑洞的透镜可观测量——θ\theta_\inftyssrmagr_{\mathrm{mag}}。利用EHT观测数据,我们获得了模型参数的约束:对于尘埃 (w2=0w_2=0),Sgr A*的数据限制 00.0650\le \ell \le 0.0650K0.040\le K \le 0.04;对于辐射 (w2=1/3w_2=1/3),KK 落在 0.65K0.850.65\le K \le 0.85 区间,而 \ell 则不受约束。我们也从M87*获得了类似的界限。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.07052,
  title  = {Black hole solutions surrounded by an anisotropic fluid in a Kalb--Ramond two--form background},
  author = {Y. Sekhmani and A. Al-Badawi and Mohsen Fathi and A. Vachher and Sushant G. Ghosh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.07052},
  year   = {2026}
}

备注

24 pages, 09 figures and 2 tables; minor changes in text