无事件视界旋转黑洞模拟体的电磁检验

自首次探测到引力波以来，天体物理观测对理解黑洞结构的影响日益受到关注。许多用于约束替代黑洞模型的论证依赖于实质性假设，例如完美球对称，这意味着不存在旋转。然而，鉴于天体物理黑洞通常具有非零角动量，现实的约束必须考虑旋转效应。本文通过研究角动量如何影响光线传播，分析了旋转对超致密天体表面辐射的引力效应。这使我们能够评估在假设无旋转的情况下，对超大质量黑洞（更具体地说，人马座A*和M87*）得出的约束的可靠性，如[Astrophys. J. 701, 1357 (2009); Astrophys. J. 805, 179 (2015)]所述。我们发现，对于快速旋转的天体，旋转会显著影响从该天体表面发射的光子的逃逸概率，与无旋转情况相比，赤道区域的逃逸概率显著增加，而极地区域则减少。对于像人马座A*这样旋转不那么快的黑洞候选体，这种修正并不会显著影响当前的约束，然而由于本文考虑的相对论透镜效应以及描述吸收等基本过程的额外唯象参数，这些约束实际上比最初设想的要弱。不过，对于未来研究像M87*这类天体，考虑快速旋转黑洞模拟体表面辐射的角度依赖性将是必要的。