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基于EHT观测的Kalb-Ramond引力约束: Traceless Conformal Electrodynamics中的旋转黑洞

广义相对论与量子宇宙学 2025-09-23 v1 高能天体物理现象

摘要

我们对在Einstein引力耦合到由ModMax非线性电动力学和Kalb-Ramond二形式组成的无迹(共形)物质子系统中旋转、充电黑洞进行现象学研究。我们从一组具有无迹Kalb-Ramond子系统的静态、Schwarzschild样解中开始,通过Newman-Janis算法构建其 stationary、轴对称版本。所得Newman-Kerr样度包含四个内在参数:电荷 QQ、ModMax非线性性 γ\gamma、洛伦兹破坏幅度 \ell 以及自旋 aa。我们分析了视界结构和参数空间中的分离面,推导了空气动力学方程并获得了定义黑洞阴影的photon capture boundary。我们通过光线追迹计算了阴影轮廓以及一系列阴影可观测量(面积半径、特征半径 RsR_s、失真 δ\delta、偏率 DD),并展示了 γ\gamma\ell 产生的质构不同效应:γ\gamma 作为电磁印记的屏蔽因子发挥作用,而\ell 引入角度依赖的度量重缩放,导致阴影形状的变形,超出简单尺度重缩放。我们将模型预测与EHT对M87^*和Sgr A^*的角半径测量进行对照,并推导出 (Q,γ,,a)(Q,\gamma,\ell,a) 的保守约束。我们的结果识别出有效电荷组合 QeffeγQ2/(1)2Q_{\rm eff}\simeq e^{-\gamma}Q^{2}/(1-\ell)^{2},并表明适度的 QeffQ_{\rm eff} 仍与当前EHT图像相容,而较大的 QeffQ_{\rm eff} 则逐渐受到排斥。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.16782,
  title  = {Constraints on Kalb-Ramond Gravity from EHT Observations of Rotating Black Holes in Traceless Conformal Electrodynamics},
  author = {Yassine Sekhmani and Kuantay Boshkayev and Mustapha Azreg-Aïnou and Sunil K. Maurya and Mohamed Altanji and Ainur Urazalina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16782},
  year   = {2025}
}

备注

28 pages, 12 figures; 2 table