银河系中心 S 星的多普勒增强
星系天体物理
2021-01-21 v3
摘要
银河系中心 S 星的天测与光谱学为探测中央超大质量黑洞的性质以及由其引力引起的后牛顿效应(例如引力红移和广义相对论进动)提供了独特途径。也有观点认为 S 星的光度测量可用于研究 Sgr A* 气体环境的属性。由于 S 星速度很高,有时接近 ~0.1c,其光度信号应受到多普勒增强的显著影响。我们计算了若干紧密接近中央黑洞的 S 星(其中多数近期才被公布)的这一相对论效应,并表明其中一些星(S62 和 S4714)由多普勒增强引起的光度变化幅度超过 6%;对于被充分研究的 S2 星约为 2%。多普勒增强的测量可确认 S 星的存在,并有助于精化具有噪声光谱与天测的 S 星的轨道参数。当 S 星的光度测量被用于探测 Sgr A* 周围介质时,应显式计入该效应。我们讨论了鉴于银河系中心典型复杂性下多普勒增强的可观测性,并特别得出结论:对多普勒增强信号中高阶相对论修正(源于引力红移与横向多普勒频移,我们也作了计算)的纯光度探测,对于 S 星几乎不可能。
引用
@article{arxiv.2010.11435,
title = {Doppler Boosting of the S-stars in the Galactic Center},
author = {Roman R. Rafikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11435},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures, published in ApJL