超大质量黑洞阴影能否检验 Kerr 度规？
广义相对论与量子宇宙学
2021-10-22 v3 高能天体物理现象
摘要
M87* 超大质量黑洞前所未有的图像引发了关于其作为广义相对论 Kerr 度规检验手段之有用性的争议。批评主要与该黑洞的准圆形阴影有关，并主张其半径不仅取决于黑洞真实的时空性质，还取决于所知甚少的照亮吸积流物理。本文对该问题持审慎观点，并论证我们借助黑洞阴影探测引力的能力仅部分受损于物质自由度以及模型中使用的非 Kerr 参数数量。正如我们此处所示，更引人注目的情况来自非 GR 引力理论中通常出现的量纲耦合常数的质量标度。引力波观测的现有限制意味着像 M87* 黑洞这样的超大质量系统将遭受其度规中所有非 GR 偏离参数的抑制，使得时空及所产生的阴影实质上为 Kerr。因此，超大质量黑洞阴影很可能只能探测那些具有无量纲耦合常数或具备黑洞屏蔽机制、或某些类型自发标量化特殊情形的广义相对论扩展。
引用
@article{arxiv.2102.13573,
title = {Can supermassive black hole shadows test the Kerr metric?},
author = {Kostas Glampedakis and George Pappas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13573},
year = {2021}
}
备注
5 pages, 1 figure, accepted for publication as a Letter in Physical Review D