从致密源相对论性成像的干涉图样解码黑洞度规
广义相对论与量子宇宙学
2021-10-27 v2 高能天体物理现象
摘要
在黑洞附近光源发出的光子可在逃离飞向观测者之前绕其缠绕数圈。对于球对称黑洞，任意给定源都会产生两个无限的图像序列，其星等递减并渐近逼近阴影边界。这些序列在复合可见度函数中反映为特征的阶梯结构，可用于解码黑洞度规的性质。回顾强偏转极限下的引力透镜形式体系，我们推导了在单一致密且遥远源情形下，可见度中台阶的高度、宽度和周期性作为黑洞参数函数的解析公式。相较于整个吸积流的弥散发射，这一理想框架提供了对度规的清晰洞察和与模型无关的信息。这些基本公式随后可用于构建更复杂源的可见度，并追踪替代度规所引起的变化，最终检验广义相对论。作为简单示例，我们给出了 Reissner-Nordström 和 Janis-Newman-Winicour 度规的可见度。
引用
@article{arxiv.2107.05723,
title = {Decoding a black hole metric from the interferometric pattern of the relativistic images of a compact source},
author = {F. Aratore and V. Bozza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.05723},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 8 figures