通过阴影观测确定有限距离处Kerr黑洞的参数

我们提出一种新方法，仅利用阴影的大小和形状等信息来确定Kerr黑洞的物理参数（即比角动量$a$、倾角$i$以及距观察者的距离$D$）。我们方法的关键点为：(i) 将距离视为自由参数，(ii) 将阴影轮廓展开为傅里叶级数，(iii) 由傅里叶系数构造主成分。这些要点使我们能够获得三个主成分（作为刻画阴影大小及其形状相对圆盘偏离的观测量）与三个参数（$D/M, a/M, i$）之间的一一映射，其中$M$为黑洞质量。我们的方法适用于各类黑洞，甚至适用于带有吸积盘的黑洞。