通过多极结构区分模糊球与黑洞

在广义相对论中，孤立黑洞唯一的稳态解是 Kerr 时空，其具有仅依赖于质量与自旋的特殊多极结构。我们发展了一种提取任意稳态时空多极矩的通用方法，并将其应用于一大类无视界微观态几何。后者可打破 Kerr 度规的轴对称与赤道面对称性，并具有丰富得多的多极结构，这为从现象学上约束模糊球模型提供了一条途径。我们发现数值证据表明，所有多极矩（按绝对值计）通常都大于具有相同质量与自旋的 Kerr 黑洞的多极矩。当前对黑洞候选体四极矩的测量只能对模糊球施加温和约束，而未来空间任务 LISA 对极端质量比旋近的引力波探测将把这些界限改善数个数量级。